材料力學(xué)中的名人(課堂PPT)

泊松（Poisson,Simeon-Denis）法國(guó)數(shù)學(xué)家，物理學(xué)家和力學(xué)家。1781年6月21日生于法國(guó)盧瓦雷省的皮蒂維耶，1840年4月25日去世于法國(guó)索鎮(zhèn)。12人物簡(jiǎn)介1798年入巴黎綜合工科學(xué)校深造。在畢業(yè)時(shí)，因優(yōu)秀的研究論文而被指定為講師。受到P.-S.拉普拉斯、J.-L.拉格朗日的賞識(shí)。1800年畢業(yè)后留校任教，1802年任副教授,1806年接替J.-B.-J.傅里葉任該校教授。1808年任法國(guó)經(jīng)度局天文學(xué)家,1809年任巴黎理學(xué)院力學(xué)教授。1812年當(dāng)選為巴黎科學(xué)院院士。22023/9/1主要貢獻(xiàn)泊松的科學(xué)生涯開(kāi)始于研究微分方程及其在擺的運(yùn)動(dòng)和聲學(xué)理論中的應(yīng)用。他工作的特色是應(yīng)用數(shù)學(xué)方法研究各類(lèi)力學(xué)和物理問(wèn)題，并由此得到數(shù)學(xué)上的發(fā)現(xiàn)。他對(duì)積分理論、行星運(yùn)動(dòng)理論、熱物理、彈性理論、電磁理論、位勢(shì)理論和概率論都有重要貢獻(xiàn)。32023/9/1材料力學(xué)方面的貢獻(xiàn)泊松比(Poissonratio)：材料在單向受拉或受壓時(shí)，橫向正應(yīng)變與軸向正應(yīng)變的絕對(duì)值的比值。泊松比μ作為基本的彈性常數(shù)，可以由體積模量K和剪切模量G的比值來(lái)確定，滿(mǎn)足如下關(guān)系：μ=

42023/9/1泊松比的其他公式

52023/9/1發(fā)現(xiàn)泊松在1829年發(fā)表的《彈性體平衡和運(yùn)動(dòng)研究報(bào)告》一文中，用分子間相互作用的理論導(dǎo)出彈性體的運(yùn)動(dòng)方程,發(fā)現(xiàn)在彈性介質(zhì)中可以傳播縱波和橫波,并且從理論上推演出各向同性彈性桿在受到縱向拉伸時(shí)，橫向收縮應(yīng)變與縱向伸長(zhǎng)應(yīng)變之比是一常數(shù)，其值為四分之一。62023/9/1常用材料彈性模量&泊松比

72023/9/1泊松比的測(cè)試方法

1.1機(jī)械方法

運(yùn)用機(jī)械方法測(cè)定材料泊松比一般屬于接觸式測(cè)量。彈性泊松比的測(cè)試已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。ASTM規(guī)定采用兩對(duì)引伸計(jì)，分別用來(lái)測(cè)量材料的橫向應(yīng)變和縱向應(yīng)變。

1.2聲學(xué)方法

泊松比測(cè)試的聲學(xué)方法主要包括布里淵散射(SBS)、表面聲波(SAW)、聲顯微學(xué)(AM)等。聲學(xué)方法是完全的無(wú)損檢測(cè)。布里淵散射和表面聲波法都是利用激光束直接射到試樣表面激發(fā)表面聲波；聲顯微學(xué)中的入射聲波則是通過(guò)液體介質(zhì)射到試樣表面激發(fā)表面聲波，其頻率比前兩者低,適用于探測(cè)較厚的表面層。

82023/9/11.3光學(xué)方法

根據(jù)彈性波理論，通過(guò)測(cè)定縱橫波聲速可以推算材料的泊松比，但非金屬材料的聲阻很大，聲速測(cè)定困難。根據(jù)彈性振動(dòng)理論，用共振法或強(qiáng)迫振動(dòng)法也可以推算材料的泊松比，但是非金屬材料的內(nèi)阻尼大，振動(dòng)測(cè)試同樣困難。屬于非接觸式測(cè)量的光學(xué)方法測(cè)量則可以避免上述缺陷，包括光干涉測(cè)量法、光導(dǎo)熱塑全息照相法、數(shù)字散斑面內(nèi)相關(guān)法(DSCM)等。

92023/9/1羅伯特·胡克RobertHooke英國(guó)物理學(xué)家、天文學(xué)家。1635年7月18日生于威特島的弗雷施瓦特。1662年起直到逝世一直擔(dān)任皇家學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)管理員。1663年胡克獲得了牛津大學(xué)文學(xué)學(xué)士學(xué)位，并被選為皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。1665年胡克任格雷山姆學(xué)院幾何學(xué)、地質(zhì)學(xué)教授，并從事天文觀測(cè)工作。1666年擔(dān)任測(cè)量員以及倫敦市政檢查官。1676年他公布了著名的彈性定律。1677年到1682年任皇家學(xué)會(huì)干事。1703年3月3日逝世于倫敦，終年68歲。102023/9/1人物簡(jiǎn)介在物理學(xué)研究方面，他提出了描述材料彈性的基本定律-胡克定律，且提出了萬(wàn)有引力的平方反比關(guān)系。在機(jī)械制造方面，他設(shè)計(jì)制造了真空泵，顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡，并將自己用顯微鏡觀察所得寫(xiě)成《顯微術(shù)》一書(shū)，細(xì)胞一詞即由他命名。除去科學(xué)技術(shù)，胡克還在城市設(shè)計(jì)和建筑方面有著重要的貢獻(xiàn)。其被某些科學(xué)史家稱(chēng)為“倫敦的萊奧納多（達(dá)芬奇）”112023/9/1不幸的他胡克的晚年生活是災(zāi)難性的。其中主要的原因是在發(fā)現(xiàn)“平方反比關(guān)系”優(yōu)先權(quán)的爭(zhēng)奪中得罪了牛頓。在發(fā)現(xiàn)螺旋彈簧振動(dòng)周期的等時(shí)性方面，是胡克在先還是惠更斯在先也存在爭(zhēng)論。即使在胡克和其終生好友雷恩之間，仍然有許多未解之謎。通過(guò)胡克的日記和朋友間的通信，人們發(fā)現(xiàn)許多原先以為是雷恩設(shè)計(jì)的建筑很可能是胡克設(shè)計(jì)的，其中包括著名的格林尼治皇家天文臺(tái)、為紀(jì)念1666年倫敦大火而建造的紀(jì)念碑等。122023/9/1胡克定律力學(xué)貢獻(xiàn)天文生物光學(xué)貢獻(xiàn)光學(xué)貢獻(xiàn)發(fā)明創(chuàng)造主要貢獻(xiàn)132023/9/1胡克定律胡克定律：在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力f和彈簧的長(zhǎng)度變化量x成正比，即f=-kx。k是物質(zhì)的彈性系數(shù)，它由材料的性質(zhì)所決定，負(fù)號(hào)表示彈簧所產(chǎn)生的彈力與其伸長(zhǎng)（或壓縮）的方向相反。由胡克定律可以推廣到。142023/9/1廣義胡克定律

152023/9/1

162023/9/1力學(xué)貢獻(xiàn)

他曾為研究開(kāi)普勒學(xué)說(shuō)作出了重大成績(jī)。在探討萬(wàn)有引力的過(guò)程中，他首先發(fā)現(xiàn)了引力和距離平方成反比的規(guī)律。在研究引力可以提供約束行星沿閉合軌道運(yùn)動(dòng)的向心力問(wèn)題上，1662年和1666年間，胡克做了大量實(shí)驗(yàn)工作。1664年胡克曾指出彗星靠近太陽(yáng)時(shí)軌道是彎曲的1674年他根據(jù)修正的慣性原理，從行星受力平衡觀點(diǎn)出發(fā)，提出了行星運(yùn)動(dòng)的理論，在1679年給牛頓的信中正式提出了引力與距離平方成反比的觀點(diǎn)。172023/9/1天文生物

胡克曾用自己制造的望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)了火星的運(yùn)動(dòng)。1663年英國(guó)科學(xué)家羅伯特胡克有一個(gè)非常了不起的發(fā)現(xiàn)，他用自制的復(fù)合顯微鏡觀察一塊軟木薄片的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)它們看上去像一間間長(zhǎng)方形的小房間，就把它命名為細(xì)胞。用自己制造的顯微鏡觀察植物組織，于1665年發(fā)現(xiàn)了植物細(xì)胞（實(shí)際上看到的是細(xì)胞壁），并命名為“cell”，至今仍被使用。182023/9/1光學(xué)貢獻(xiàn)

在光學(xué)方面，胡克是光的波動(dòng)說(shuō)的支持者。1655年，胡克提出了光的波動(dòng)說(shuō)，他認(rèn)為光的傳播與水波的傳播相似。1672年胡克進(jìn)一步提出了光波是橫波的概念。在光學(xué)研究中，胡克更主要的工作是進(jìn)行了大量的光學(xué)實(shí)驗(yàn)，特別是致力于光學(xué)儀器的創(chuàng)制。他制作或發(fā)明了顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡等多種光學(xué)儀器。192023/9/1發(fā)明創(chuàng)造

胡克的發(fā)現(xiàn)、發(fā)明和創(chuàng)造是極為豐富的。他曾協(xié)助玻意耳發(fā)現(xiàn)了玻意耳定律。他曾發(fā)明過(guò)空氣唧筒、發(fā)條控制的擺輪、輪形氣壓表等多種儀器。他還同惠更斯各自獨(dú)立發(fā)現(xiàn)了螺旋彈簧的振動(dòng)周期的等時(shí)性等。此外胡克還研究過(guò)肥皂泡的光彩、云母的顏色等許多光學(xué)現(xiàn)象。胡克在光學(xué)和力學(xué)方面是僅次于牛頓的偉大科學(xué)家。202023/9/1圣維南（AdhémarJeanClaudeBarrédeSaint-Venant）法國(guó)力學(xué)家（1797～1886）。研究領(lǐng)域主要集中于固體力學(xué)和流體力學(xué)，特別是在材料力學(xué)和彈性力學(xué)方面作出很大貢獻(xiàn)，提出和發(fā)展了求解彈性力學(xué)的半逆解法。1868年他以力學(xué)權(quán)威被選為法國(guó)科學(xué)院院士。212023/9/1個(gè)人簡(jiǎn)介圣維南出身于一個(gè)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)家的家庭。1813年進(jìn)巴黎綜合工科學(xué)校求學(xué)，1814年因政治原因被除名。1823年法政府批準(zhǔn)他免試進(jìn)橋梁公路學(xué)校學(xué)習(xí)，1825年畢業(yè)。后從事工程設(shè)計(jì)工作，業(yè)余研究力學(xué)理論。1834年發(fā)表兩篇力學(xué)論文，受到科學(xué)界重視。1837年起在橋梁公路學(xué)校任教。1868年被選為法國(guó)科學(xué)院院士。222023/9/1主要貢獻(xiàn)圣維南原理驗(yàn)證彎曲基本假設(shè)半逆解法232023/9/1圣維南原理設(shè)彈性體的一個(gè)小范圍內(nèi)作用有一個(gè)平衡力系(即合力和合力矩均為零)，則在遠(yuǎn)離作用區(qū)處彈性體內(nèi)由這平衡力系引起的應(yīng)力是可以忽略的。242023/9/1彎曲