剪切模量- 维基百科
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G = E 2 ( 1 + ν ) {\displaystyle G={E \over {2(1+\nu )}}} G = {E \over {2(1 + \nu)}}. 其中, E {\displaystyle E\,} E\, 是楊氏模數(Young's modulus ), ν ...
剪切模量
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剪力模數(shearmodulus)是材料力學中的名詞,彈性材料承受剪應力時會產生剪應變,定義為剪應力與剪應變的比值。
公式記為
剪力模數常見符號G,S國際單位帕斯卡從其他物理量的推衍G=τ/γ因次
L
−
1
M
T
−
2
{\displaystyle{\mathsf{L}}^{-1}{\mathsf{M}}{\mathsf{T}}^{-2}}
剪應變
G
=
τ
γ
{\displaystyleG={\frac{\tau}{\gamma}}}
其中,
G
{\displaystyleG\,}
表示剪力模數,
τ
{\displaystyle\tau\,}
表示剪應力,
γ
{\displaystyle\gamma\,}
表示剪應變。
在均質且等向性的材料中:
G
=
E
2
(
1
+
ν
)
{\displaystyleG={E\over{2(1+\nu)}}}
其中,
E
{\displaystyleE\,}
是楊氏模數(Young'smodulus),
ν
{\displaystyle\nu\,}
是泊松比(Poisson'sratio)。
目次
1波
2金屬的剪切模量
2.1MTS剪切模型
2.2SCG剪切模型
2.3NP剪切模型
3剪切鬆弛模量
4參見
波編輯
在均勻各向同性固體中,有兩種波:P波和S波。
剪切波的速度,
(
v
s
)
{\displaystyle(v_{s})}
由剪切模量控制,
v
s
=
G
ρ
{\displaystylev_{s}={\sqrt{\frac{G}{\rho}}}}
其中
G是剪切模量
ρ
{\displaystyle\rho}
是固體的密度.金屬的剪切模量編輯
Shearmodulusofcopperasafunctionoftemperature.Theexperimentaldata[1][2]areshownwithcoloredsymbols.
金屬的剪切模量通常隨溫度的升高而降低。
在高壓下,剪切模量也隨外加壓力的增大而增大。
在許多金屬中,熔點溫度、空位形成能和剪切模量之間的關係已經被觀察到。
[3]有幾種模型試圖預測金屬的剪切模量(可能還有合金的剪切模量)。
在塑性流動計算中使用的剪切模量模型包括:
MTS剪切模量模型由機械閾值應力(MTS)塑性流動應力模型開發並與之結合使用。
[4][5][6]
由SCGL流動應力模型開發並與之結合使用的SCGL剪切模量模型。
[7]
納達爾和LePoac(NP)剪切模量模型,利用Lindemann理論確定剪切模量對溫度的依賴關係,利用SCG模型確定剪切模量對壓力的依賴關係。
[2]MTS剪切模型編輯
MTS剪切模量模型為:
μ
(
T
)
=
μ
0
−
D
exp
(
T
0
/
T
)
−
1
{\displaystyle\mu(T)=\mu_{0}-{\frac{D}{\exp(T_{0}/T)-1}}}
其中
μ
0
{\displaystyle\mu_{0}}
為
T
=
0
K
{\displaystyleT=0K}
處的剪切模量,
D
{\displaystyleD}
和
T
0
{\displaystyleT_{0}}
為材料常數。
SCG剪切模型編輯
NP剪切模型編輯
剪切鬆弛模量編輯
參見編輯
固體力學
流體力學
連續介質力學換算公式
均質各向同性線彈性材料具有獨特的彈性性質,因此知道彈性模量中的任意兩種,就可由下列換算公式求出其他所有的彈性模量。
(
λ
,
G
)
{\displaystyle(\lambda,\,G)}
(
E
,
G
)
{\displaystyle(E,\,G)}
(
K
,
λ
)
{\displaystyle(K,\,\lambda)}
(
K
,
G
)
{\displaystyle(K,\,G)}
(
λ
,
ν
)
{\displaystyle(\lambda,\,\nu)}
(
G
,
ν
)
{\displaystyle(G,\,\nu)}
(
E
,
ν
)
{\displaystyle(E,\,\nu)}
(
K
,
ν
)
{\displaystyle(K,\,\nu)}
(
K
,
E
)
{\displaystyle(K,\,E)}
(
M
,
G
)
{\displaystyle(M,\,G)}
K
=
{\displaystyleK=\,}
λ
+
2
G
3
{\displaystyle\lambda+{\tfrac{2G}{3}}}
E
G
3
(
3
G
−
E
)
{\displaystyle{\tfrac{EG}{3(3G-E)}}}
λ
(
1
+
ν
)
3
ν
{\displaystyle{\tfrac{\lambda(1+\nu)}{3\nu}}}
2
G
(
1
+
ν
)
3
(
1
−
2
ν
)
{\displaystyle{\tfrac{2G(1+\nu)}{3(1-2\nu)}}}
E
3
(
1
−
2
ν
)
{\displaystyle{\tfrac{E}{3(1-2\nu)}}}
M
−
4
G
3
{\displaystyleM-{\tfrac{4G}{3}}}
E
=
{\displaystyleE=\,}
G
(
3
λ
+
2
G
)
λ
+
G
{\displaystyle{\tfrac{G(3\lambda+2G)}{\lambda+G}}}
9
K
(
K
−
λ
)
3
K
−
λ
{\displaystyle{\tfrac{9K(K-\lambda)}{3K-\lambda}}}
9
K
G
3
K
+
G
{\displaystyle{\tfrac{9KG}{3K+G}}}
λ
(
1
+
ν
)
(
1
−
2
ν
)
ν
{\displaystyle{\tfrac{\lambda(1+\nu)(1-2\nu)}{\nu}}}
2
G
(
1
+
ν
)
{\displaystyle2G(1+\nu)\,}
3
K
(
1
−
2
ν
)
{\displaystyle3K(1-2\nu)\,}
G
(
3
M
−
4
G
)
M
−
G
{\displaystyle{\tfrac{G(3M-4G)}{M-G}}}
λ
=
{\displaystyle\lambda=\,}
G
(
E
−
2
G
)
3
G
−
E
{\displaystyle{\tfrac{G(E-2G)}{3G-E}}}
K
−
2
G
3
{\displaystyleK-{\tfrac{2G}{3}}}
2
G
ν
1
−
2
ν
{\displaystyle{\tfrac{2G\nu}{1-2\nu}}}
E
ν
(
1
+
ν
)
(
1
−
2
ν
)
{\displaystyle{\tfrac{E\nu}{(1+\nu)(1-2\nu)}}}
3
K
ν
1
+
ν
{\displaystyle{\tfrac{3K\nu}{1+\nu}}}
3
K
(
3
K
−
E
)
9
K
−
E
{\displaystyle{\tfrac{3K(3K-E)}{9K-E}}}
M
−
2
G
{\displaystyleM-2G\,}
G
=
{\displaystyleG=\,}
3
(
K
−
λ
)
2
{\displaystyle{\tfrac{3(K-\lambda)}{2}}}
λ
(
1
−
2
ν
)
2
ν
{\displaystyle{\tfrac{\lambda(1-2\nu)}{2\nu}}}
E
2
(
1
+
ν
)
{\displaystyle{\tfrac{E}{2(1+\nu)}}}
3
K
(
1
−
2
ν
)
2
(
1
+
ν
)
{\displaystyle{\tfrac{3K(1-2\nu)}{2(1+\nu)}}}
3
K
E
9
K
−
E
{\displaystyle{\tfrac{3KE}{9K-E}}}
ν
=
{\displaystyle\nu=\,}
λ
2
(
λ
+
G
)
{\displaystyle{\tfrac{\lambda}{2(\lambda+G)}}}
E
2
G
−
1
{\displaystyle{\tfrac{E}{2G}}-1}
λ
3
K
−
λ
{\displaystyle{\tfrac{\lambda}{3K-\lambda}}}
3
K
−
2
G
2
(
3
K
+
G
)
{\displaystyle{\tfrac{3K-2G}{2(3K+G)}}}
3
K
−
E
6
K
{\displaystyle{\tfrac{3K-E}{6K}}}
M
−
2
G
2
M
−
2
G
{\displaystyle{\tfrac{M-2G}{2M-2G}}}
M
=
{\displaystyleM=\,}
λ
+
2
G
{\displaystyle\lambda+2G\,}
G
(
4
G
−
E
)
3
G
−
E
{\displaystyle{\tfrac{G(4G-E)}{3G-E}}}
3
K
−
2
λ
{\displaystyle3K-2\lambda\,}
K
+
4
G
3
{\displaystyleK+{\tfrac{4G}{3}}}
λ
(
1
−
ν
)
ν
{\displaystyle{\tfrac{\lambda(1-\nu)}{\nu}}}
2
G
(
1
−
ν
)
1
−
2
ν
{\displaystyle{\tfrac{2G(1-\nu)}{1-2\nu}}}
E
(
1
−
ν
)
(
1
+
ν
)
(
1
−
2
ν
)
{\displaystyle{\tfrac{E(1-\nu)}{(1+\nu)(1-2\nu)}}}
3
K
(
1
−
ν
)
1
+
ν
{\displaystyle{\tfrac{3K(1-\nu)}{1+\nu}}}
3
K
(
3
K
+
E
)
9
K
−
E
{\displaystyle{\tfrac{3K(3K+E)}{9K-E}}}
^Overton,W.;Gaffney,John.TemperatureVariationoftheElasticConstantsofCubicElements.I.Copper.PhysicalReview.1955,98(4):969.Bibcode:1955PhRv...98..969O.doi:10.1103/PhysRev.98.969.
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取自「https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=剪切模量&oldid=63364432」
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