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文檔簡介

1、剪切彈性模量(elasticshearmodulus)G,材料的基本物理特性參數(shù)之一,與楊氏(壓縮、拉伸)彈性模量E、泊松比v并列為材料的三項基本物理特性參數(shù),在材料力學、彈性力學中有廣泛的應用。其定義為:G=t/y,其中G(Mpa)為切變彈性模量;t為剪切應力(Mpa);y為剪切應變(弧度)。剪切模量:材料常數(shù),是剪切應力與應變的比值。又稱切變模量或剛性模量。材料的力學性能指標之一。是材料在剪切應力作用下,在彈性變形比例極限范圍內(nèi),切應力與切應變的比值。它表征材料抵抗切應變的能力。模量大,則表示材料的剛性強。剪切模量的倒數(shù)稱為剪切柔量,是單位剪切力作用下發(fā)生切應變的量度,可表示材料剪切變形的

2、難易稈度。剪切應力shearstress物體由于外因(載荷、溫度變化等)而變形時,在它內(nèi)部任一截面的兩方出現(xiàn)的相互作用力,稱為“內(nèi)力”。內(nèi)力的集度,即單位面積上的內(nèi)力稱為“應力”。應力可分解為垂直于截面的分量,稱為“正應力”或“法向應力”;相切于截面的分量稱為“剪切應力”。作用在構(gòu)件兩側(cè)面上的外力的合力是一對大小相等,方向相反,作用線相距很近的橫向集中力。在這樣的外力作用下,構(gòu)件的變形特點是:以兩力之間的橫截面為分界線,構(gòu)件的兩部分沿該面發(fā)生相對錯動。構(gòu)件的這種變形形式稱為剪切,其截面為剪切面。截面的單位面積上剪力的大小,稱為剪應力。剪切應力的計算:在實用計算中,假設在剪切面上剪切應力是均勻分

3、布的。若以A表示剪切面面積,則應力是T與剪切面相切,故稱:切應力剪切應變shearstrain剪切時物體所產(chǎn)生的相對形變量。即指在簡單剪切的情況下,材料受到的力F是與截面A0相平行的大小相等、方向相反的兩個力,在此剪切力作用下,材料將發(fā)生偏斜。偏斜角0的正切定義為剪切應變Y:即Y=tan0。當剪切應變足夠小時,y=0,相應地剪切應力為t=F/A。楊氏彈性模量楊氏模量(Youngsmodulus)是表征在彈性限度內(nèi)物質(zhì)材料抗拉或抗壓的物理量,它是沿縱向的彈性模量,也是材料力學中的名詞。1807年因英國醫(yī)生兼物理學家托馬斯楊(ThomasYoung,1773-1829)所得到的結(jié)果而命名。根據(jù)胡克

4、定律,在物體的彈性限度內(nèi),應力與應變成正比,比值被稱為材料的楊氏模量,它是表征材料性質(zhì)的一個物理量,僅取決于材料本身的物理性質(zhì)。楊氏模量的大小標志了材料的剛性,楊氏模量越大,越不容易發(fā)生形變。楊氏彈性模量是選定機械零件材料的依據(jù)之一是工程技術(shù)設計中常用的參數(shù)。楊氏模量的測定對研究金屬材料、光纖材料、半導體、納米材料、聚合物、陶瓷、橡膠等各種材料的力學性質(zhì)有著重要意義,還可用于機械零部件設計、生物力學、地質(zhì)等領(lǐng)域。測量楊氏模量的方法一般有拉伸法、梁彎曲法、振動法、內(nèi)耗法等,還出現(xiàn)了利用光纖位移傳感器、莫爾條紋、電渦流傳感器和波動傳遞技術(shù)(微波或超聲波)等實驗技術(shù)和方法測量楊氏模量。胡克定律和楊氏

5、彈性模量固體在外力作用下將發(fā)生形變,如果外力撤去后相應的形變消失,這種形變稱為彈性形變。如果外力后仍有殘余形變,這種形變稱為范性形變。應力(o)單位面積上所受到的力(F/S)。應變():是指在外力作用下的相對形變(相對伸長DL/L)它反映了物體形變的大小。胡克定律:在物體的彈性限度內(nèi),應力與應變成正比,其比例系數(shù)稱為楊氏模量(記為Y)。用公式表達為:Y=(FL)/(SL)Y在數(shù)值上等于產(chǎn)生單位應變時的應力。它的單位是與脅力的單位相同。楊氏彈性模量是材料的屬性,與外力及物體的形狀無關(guān)。楊氏模數(shù)(Youngsmodulus)是材料力學中的名詞,彈性材料承受正向應力時會產(chǎn)生正向應變,定義為正向應力與

6、正向應變的比值。公式記為E=Q/其中,E表示楊氏模數(shù),o表示正向應力,表示正向應變。楊氏模量大說明在壓縮或拉伸材料,材料的形變小。泊松比法國數(shù)學家SimeomDenisPoisson為名。數(shù)學家泊松比肖像橫向應變與縱向應變之比值稱為泊松比,也叫橫向變性系數(shù),它是反映材料橫向變形的彈性常數(shù)。在材料的比例極限內(nèi),由均勻分布的縱向應力所引起的橫向應變與相應的縱向應變之比的絕對值。比如,一桿受拉伸時,其軸向伸長伴隨著橫向收縮(反之亦然),而橫向應變e與軸向應變e之比稱為泊松比V。材料的泊松比一般通過試驗方法測定??梢赃@樣記憶:空氣的泊松比為0,水的泊松比為0.5,中間的可以推出。主次泊松比的區(qū)別Maj

7、orandMinorPoissonsratio主泊松比PRXY,指的是在單軸作用下,X方向的單位拉(或壓)應變所引起的Y方向的壓(或拉)應變次泊松比NUXY,它代表了與PRXY成正交方向的泊松比,指的是在單軸作用下,Y方向的單位拉(或壓)應變所引起的X方向的壓(或拉)應變。PRXY與NUXY是有一定關(guān)系的:PRXY/NUXY=EX/EY對于正交各向異性材料,需要根據(jù)材料數(shù)據(jù)分別輸入主次泊松比,但是對于各向同性材料來說,選擇PRXY或NUXY來輸入泊松比是沒有任何區(qū)別的,只要輸入其中一個即可簡單推到如下:假如在單軸作用下:(1)X方向的單位拉(或壓)應變所引起的Y方向的壓(或拉)應變?yōu)閎;(2)

8、Y方向的單位拉(或壓)應變所引起的X方向的壓(或拉)應變?yōu)閍;則根據(jù)胡克定律得d=EXXcFEYxbEX/EY=b/a又JPRXY/NUXY=b/a.PRXY/NUXY=EX/EY拉梅常數(shù)頤G.G拉梅(Lame,Gabriel,1795.7.22-1870.5.1)法國數(shù)學家、工程師Lame常數(shù)有一階和二階兩個,一階Lame常數(shù)表示材料的壓縮性,等價與體彈性模量或者Young氏模量,二階Lame常數(shù)表示材料的剪切模量,大致與G相當u=Y/2(1+v)thefirstorderLameconstant:CompressibilityLamda=vY/(1+v)(1-2v)thesecondorderLameconstant:shearmodulusWhere,YistheYoungsModulusandvisthePoissionsratio粘度物質(zhì)流動時內(nèi)摩擦力的量度叫粘度,對粘度的度量,國際標準單位是pa.s(帕秒);另外常用的度量單位有:poise(泊),cps(厘泊)有關(guān)換算如下:1pa.s=1000mpa.s1pa.s=10poise1poise=100cps(centiPoise)1

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