彈模量泊松比達西定律.doc

彈性模量拼音:tanxingmoliang英文名稱：Elastic Modulus，又稱 Young s Modulus（楊氏模量）定義：材料在彈性變形階段，其應力和應變成正比例關(guān)系（即符合胡克定律），其比例系數(shù)稱為彈性模量。單位：達因每平方厘米。意義：彈性模量可視為衡量材料產(chǎn)生彈性變形難易程度的指標，其值越大，使材料發(fā)生一定彈性變形的應力也越大，即材料剛度越大，亦即在一定應力作用下，發(fā)生彈性變形越小。彈性模量E是指材料在外力作用下產(chǎn)生單位彈性變形所需要的應力。它是反映材料抵抗彈性變形能力的指標，相當于普通彈簧中的剛度。說明:又稱楊氏模量。彈性材料的一種最重要、最具特征的力學性質(zhì)。是物體彈性t變形難易程度的表征。用E表示。定義為理想材料有小形變時應力與相應的應變之比。E以單位面積上承受的力表示，單位為牛/米2。模量的性質(zhì)依賴于形變的性質(zhì)。剪切形變時的模量稱為剪切模量，用G表示；壓縮形變時的模量稱為壓縮模量，用K表示。模量的倒數(shù)稱為柔量，用J表示。 楊氏模量(Youngs modulus)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。1807年因英國醫(yī)生兼物理學家托馬斯楊(Thomas Young, 1773-1829) 所得到的結(jié)果而命名。根據(jù)胡克定律，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(shè)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(shè)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（）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)(Youngs modulus )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，定義為正向應力與正向應變的比值。公式記為 E = / 其中，E 表示楊氏模數(shù)， 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。拉伸試驗中得到的屈服極限b和強度極限S ，反映了材料對力的作用的承受能力，而延伸率 或截面收縮率，反映了材料縮性變形的能力，為了表示材料在彈性范圍內(nèi)抵抗變形的難易程度，在實際工程結(jié)構(gòu)中，材料彈性模量E的意義通常是以零件的剛度體現(xiàn)出來的，這是因為一旦零件按應力設(shè)計定型，在彈性變形范圍內(nèi)的服役過程中，是以其所受負荷而產(chǎn)生的變形量來判斷其剛度的。一般按引起單為應變的負荷為該零件的剛度，例如，在拉壓構(gòu)件中其剛度為：式中 A0為零件的橫截面積。由上式可見，要想提高零件的剛度E A0,亦即要減少零件的彈性變形，可選用高彈性模量的材料和適當加大承載的橫截面積，剛度的重要性在于它決定了零件服役時穩(wěn)定性，對細長桿件和薄壁構(gòu)件尤為重要。因此，構(gòu)件的理論分析和設(shè)計計算來說，彈性模量E是經(jīng)常要用到的一個重要力學性能指標。在彈性范圍內(nèi)大多數(shù)材料服從胡克定律，即變形與受力成正比?？v向應力與縱向應變的比例常數(shù)就是材料的彈性模量E，也叫楊氏模量。彈性模量 在比例極限內(nèi)，材料所受應力如拉伸，壓縮，彎曲，扭曲，剪切等）與材料產(chǎn)生的相應應變之比，用牛/米2表示 。彈性模量：材料的抗彈性變形的一個量，材料剛度的一個指標。它只與材料的化學成分有關(guān)，與其組織變化無關(guān)，與熱處理狀態(tài)無關(guān)。各種鋼的彈性模量差別很小，金屬合金化對其彈性模量影響也很小。泊松比法國數(shù)學家 Simeom Denis Poisson 為名。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。 可以這樣記憶：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Major and Minor Poissons ratio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）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 =EXaEY bEX/EY ba又PRXY/NUXYbaPRXY/NUXY=EX/EY達西定律達西定律 Darcys Law反映水在巖土孔隙中滲流規(guī)律的實驗定律。由法國水力學家 H.-P.-G.達西在18521855年通過大量實驗得出。其表達式為Q=KFh/L式中Q為單位時間滲流量，F(xiàn)為過水斷面，h為總水頭損失，L為滲流路徑長度，I=h/L為水力坡度，K為滲流系數(shù)。關(guān)系式表明，水在單位時間內(nèi)通過多孔介質(zhì)的滲流量與滲流路徑長度成反比，與過水斷面面積和總水頭損失成正比。從水力學已知，通過某一斷面的流量Q等于流速v與過水斷面F的乘積，即QFv?；?，據(jù)此，達西定律也可以用另一種形式表達v=KIv為滲流速度。上式表明， 滲流速度與水力坡度一次方成正比。說明水力坡度與滲流速度呈線性關(guān)系，故又稱線性滲流定律。達西定律適用的上限有兩種看法：一種認為達西定律適用于地下水的層流運動；另一種認為并非所有地下水層流運動都能用達西定律來表述，有些地下水層流運動的情況偏離達西定律，達西定律的適應范圍比層流范圍小。這個定律說明水通過多孔介質(zhì)的速度同水力梯度的大小及介質(zhì)的滲透性能成正比。這種關(guān)系可用下列方程式表示：VK（h2h1）L。其中V 代表水的流速，K 代表滲透力的量度(單位與流速相同, 即長度/時間)，（h2h1）L 代表地下水水位的坡度（即水力梯度）。因為摩擦的關(guān)系，地下水的運動比地表水緩慢得多?？梢岳迷诰型斗披}或染