广义胡克定律_广义胡克定律公式

2024-09-25 05:58

abaqus可以直接输入拉梅常数吗

式中:Kuf是高频情况下湿骨架的有效体积模量;K干是干岩石的有效体积模量;K干-高压是干岩石在高压下的有效体积模量;K0是组成岩石矿物的体积模量;Kf是孔隙流体的体积模量;φ软是高压下闭合的孔隙占岩石体积比例;μuf是高频情况下湿骨架的有效剪切模量;μ干是干燥岩石的有效剪切模量。需要注意的是,式(3-60)不适于高渗岩石和压力极大使孔隙全部闭合的情况。BISQ模型具有更好的适用性,但因公式过于复杂,本书不作详细介绍。

【固体的拉梅常数】又称为拉美常数 (Lame constant)。拉梅常数有一阶和二阶两个,一阶拉梅常数λ表示材料的压缩性,等价与体弹性模量或者杨氏模量,二阶拉梅常数μ表示材料的剪切模量,大致与G相当。

广义胡克定律_广义胡克定律公式广义胡克定律_广义胡克定律公式


广义胡克定律_广义胡克定律公式


广义胡克定律_广义胡克定律公式


强度、刚度、稳定性、应力、应变,这五个必须搞明白。要考研的话,还要掌握许用应力、强度刚度条件、应力应变曲线、扭转剪应力公式、弯曲正应力公式、应力。介绍交变应力,应力循环,应力循环特征值,疲劳破坏,持久极限及影响因素,持久极限曲线,疲劳强度条件等内容。介绍能量法的基本概念,杆件的应变能,卡氏定理,虚功原理,单位载荷法(莫尔积分法),图乘法,互等定理等内容。应力状态的概念,二向应力状态分析---解析法与图解法,三向应力状态,位移与应变分量,平面应变状态分析,广义胡克定律与体积变形,单元体的弹性变形能等内容。强度理论的概念,四种常用强度理论,莫尔强度理论,强度理论的应用与相当应力等内容。

λ=vE/((1+v)(1-2v)) 拉梅参数;

这些力一般都和各部分的质量成正比。

μ=G=E/2/(1+ν): 剪切模量,或拉梅第二参数。

参数λ没有确切的物理含义,与材料的压缩性有关。但采用该参数可以大大化简各向同性材料的广义胡克定律的描述:

σ=2με+λtr(ε)

σ为应力张量,ε为应变张量,tr(ε)为张量ε的迹,I为单位张量。

用指标表示为 :σ_ij=2με_ij+λε_kk I_ij。

剪切胡克定律应用条件

如果这些汇交的外力的合力不通过该物体的质心,可以把这合力化为一个作用在质心上的力和一个绕质心的力偶矩之和(见力系)。

应力不超过屈服极限

前者的大小和作用线方向和原来的合力相同,只是其作用线平移到通过该物体质心的位置,后者即力偶矩等于合力乘质心到合力原作用线的垂直距离;前者引起物体质心的加速度运动,后者引起物体绕质心的角加速度转动(见刚体动力学)。

应力不超过屈服极限。

胡克定律的表达式为F=k·x或△F=k·Δx,其中k是常数,是物体的劲度(倔强)系数。在单位制中,F的单位是牛,x的单位是米,它是形变量(弹性形变),k的单位是牛/米。倔强系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力。

定律影响

胡克的发现直接导致了弹簧测力计———测量力的基本工具的诞生,并且直到现代的物理实验室还在广泛使用。弹簧测力计的原理也即是“胡克定律”。

许多实际材料,如一根长度为物体运动状态改变是指物体的速度大小或运动方向改变。L、横截面积A的_柱形棒,在力学上都可以用胡克定律来模拟——其单位伸长(或缩减)量(应变)在常_数E(称为弹性模量)下,与拉(或压)应力σ成正比例,即:F=-k·x或△F=-k·Δx。

适用范围

材料的应力与应变是什么关系

不过他并没有提出所用的量的度量单位,也没有测量这些量的方法。

应力与应变的关系我们叫本构关系(物理方程)此关系很重要!一般可通过试验确定f(σ,ε)曲线,不同材料他们之间的关系是不一样的。在线弹性体中有σ=Eε.E为弹性系数矩阵。

在连续介质力学里,应力定义为单位面积所承受的作用力。 通常的术语“应力”实际上是一个叫做“应力张量” (stress tensor)的二阶张量(详见并矢张量或者张量积)。

应变在力学中定义为一微小材料元素承受应力时所产生的单位长度变形量。因此是一个无量纲的物理量。

拓展资料:在直杆模型中,除了长度方向由长度改变量除以原长而得“线形变”,另外还定义了压缩时以截面边长(或直径)改变量除以原边长(或直径)而得的“横向应变”。

对大多数材料,横向应变的约为线应变的的三分之一至四分之一。二者之比的称作“泊松系数” 。

根据胡克定律在一定的比例极限范围内应力与应变成线性比例关系。对应的应力称为比例极限。

应力与应变的比例常数E 被称为弹性系数或扬氏模量,不同的材料有其固定的扬氏模量。虽然无法对应力进行直接的测量但是通过测量由外力影响产生的应变可以计算出应力的大小。

应力概念解释:物体由于外因(受力、湿度、温度场变化等)而变形时,在物体内各部分之间产生相互作用的内力,以抵抗这种外因的作用,并力图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置。在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力。同截面垂直的称为正应力或法向应力,同截面相切的称为剪应力或切应力。

应力会随着外力的增加而增长,对于某一种材料,应力的增长是有限度的,超过这一限度,材料就要破坏。对某种材料来说,应力可能达到的这个限度称为该种材料的极限应力。极限应力值要通过材料的力学试验来测定。将测定的极限应力作适当降低,规定出材料能安全工作的应力值,这就是许用应力。材料要想安全使用,在使用时其内的应力应低于它的极限应力,否则材料就会在使用时发生破坏。工程构件,大多数情形下,内力并非均匀分布,通常“破坏”或“失效”往往从内力集度处开始,因此,有必要区别并定义应力概念。

在连续介质力学里,应在线弹性阶段,广义胡克定律成立,也就是应力(为比例极限)时成立。在弹性范围内不一定成立,(为弹性极限),虽然在弹性范围内,但广义胡克定律不成立。力定义为单位面积所承受的作用力。

通常的术语“应力”实际上是一个叫做“应力张量” (stress tensor)的二阶张量σij(详见并矢张量或者张量积)。概略地说,应力描述了连续介质内部之间通过力(而且是通过近距离接触作用力)进行相互作用的强度。具体说,如果我们用一张想的光滑曲面把连续介质一分为二,那么被分开的这两部分就会透过这张曲面相互施加作用力。很显然,即使在保持连续介质的物理状态不变的前提下,这种作用力也会因为想曲面的不同而不同,所以,必须用一个不依赖于想曲面的物理量来描述连续介质内部的相互作用的状态。这个物理量就是应力张量,简称为应力。

应变εij在力学中定义为一微小材料元素承受应力时所产生的单位长度变形量。因此是一个无量纲的物理量。

在直杆模型中,除了长度方向由长度改变量除以原长而得“线形变”,另外还定义了压缩时以截面边长(或直径)改变量除以原边长(或直径)而得的“横向应变”。对大多数材料,横向应变的约为线应变的的三分之一至四分之一。二者之比的称作“泊松系数”。

应力与应变的关系称本构关系(物理方程)。一般可通过试验确定f(σ,ε)曲线。在弹性体中应力应变关系可表示为广义胡克(Hooke)定律

σij=Eijklεkl.

其中Eijkl是一个四阶张量,称为弹性系数或弹性模量张量.

一般的四阶张量有81个的分量。但是对最一般的线性弹性材料,四阶弹性模量张量只有21个的分量。

可以证明,这个定律是可逆的,即可以用应力来表示应变。

εij=Cijklσkl.

其中Cijkl称为柔度系数力的图示,要作标度;力的示意图,不作标度。张量。

单位面积上的力叫应力,单位力产生的变形叫应变。

剪切模量G=E/2(1+μ) 推导过程

拓展资料

只有线弹性在这种哲学思想指导下,不会产生运动的起源命题,也没有“力”的概念。才存在关系。设x轴收拉,σx不等于零。

σx=λθ+2Gξx及式中σij为应力分量;εij为应变分量(i,j=1,2,3);λ和G为拉梅常量,G又称剪切模 量;E为弹性模量(或杨氏模量);v为泊松比.λ、G、E和v之间存在下列联系:式(1)适用于已知应变求应力的问题,式(2)适用于已知应力求应变的问题

σy=λθ+2Gξy=0

ξy/ξx=-μ

虎克定律是在轴向拉伸情况下建立的,为什么计算纯弯曲的实测正应力时仍然可用?

3.波速与压力、温度的关系

梁的纯弯曲时梁上其中,L是岩石学参数,实验中发现,L=46.6,vP单位为米/秒,Z单位为米,A是岩石形成后的地质年龄。对沉积岩波速与压力、温度关系的研究有很多,其波速的变化都有共同的特点:①波速随深度的变化是非线性的,浅部随压力变化大,深部则变化减小;②泥质含量增加、孔隙度大的岩石波速随温、压变化大,而含泥少、孔隙度低的岩石波速变化较小。任何一点受力状态仍然是单向应力状态,梁上不存在剪切应力,因而对于每一点来说,受力状态跟单调拉伸时是一样的,所以仍符合单向拉伸时的虎克定律。

其实虎克定律对于多轴应力状态也是成立的,不对相应的形式要复杂一点。

因为纵向纤维之间无正应力,每一纤维之间都是拉伸或压缩,当应力小于比例极限使用胡克定律

微元计算,切向力传导,大小同轴向是相同和是压力和温度对深度的梯度。的。

各向同性材料的广义胡克定律的两种常用的数学形式

剪切胡克定律应用条件

各如果这一物体上所受各外力是汇交的,则其合力必和体力大小相等、方向相反。向同性材料的广义胡克定律有两种常用的数学形式:

σ11=λ(ε11+ε22+ε33)+2Gε11,σ23=2Gε23,

σ22=λ(ε11+ε22+ε33)+2Gε22,σ31=2Gε31,(1)

σ33前者把力看作是基本量,把质量看作是第二定律的导出量;后者则反之。=λ(ε11+ε22+ε33)+2Gε33,σ12=2Gε12,

及式中σij为应力分量;εij为应变分量(i,j=1,2,3);λ和G为拉梅常量,G又称剪切模 量;E为弹性模量(或杨氏模量);v为泊松比。λ、G、E和v之间存在下列联系: 式(1)适用于已知应变求应力的问题,式(2)适用于已知应力求应变的问题

关于胡克弹性定律

所以,引力制的程度并不比所谓制的程度。

胡克定律

Hook's law

材料力学和弹性力学的基本规律之一。由R.胡克于1678年提出而得名。胡克定律的内容为:在材料的线弹性范围内,固体的单向拉伸变形与所受的外力成正比;也可表述为:在应力低于比例极限的情况下,固体中的应力σ与应变ε成正比,即σ=Εε,式中E为常数,称为弹性模量或杨氏模量。把胡克定律推广应用于三向应力和应变状态,则可得到广义胡克定律。胡克定律为弹性力学的发展奠定了基础。各向同性材料的广义胡克定律有两种常用的数学形式:

σ11=λ(ε11+ε22+ε33)+2Gε11,σ23=2Gε23,

σ22=λ(ε11+ε22+ε33)+2Gε22,σ31=2Gε31,(1)

σ33=λ(ε11+ε22+ε33)+2Gε33,σ12=2Gε12,及

式中σij为应力分量;εij为应变分量(i,j=1,2,3);λ和G为拉梅常量,G又称剪切模 量;E为弹性模量(或杨氏模量);v为泊松比。λ、G、E和v之间存在下列联系: 式(1)适用于已知应变求应力的问题,式(2)适用于已知应力求应变的问题。

根据无初始应力的设,(f 1)0应为零。对于均匀材料,材料性质与坐标无关,因此函数 f 1 对应变的一阶偏导数为常数。因此应力应变的一般关系表达式可以简化为

广义胡克定律中的系数Cmn(m,n=1,2,…,6)称为弹性常数,一共有36个。

如果物体是非均匀材料构成的,物体内各点受力后将有不同的弹性效应,因此一般的讲,Cmn 是坐标x,y,z的函数。

但是如果物体是由均匀材料构成的,那么物体内部各点,如果受同样的应力,将有相同的应变;反之,物体内各点如果有相同的应变,必承受同样的应力。

这一条件反映在广义胡克定理上,就是Cmn 为弹性常数。

希望我是哦+_+

胡克定律 :在弹性极限内,弹性物体的应力与应变成正比参考资料: (中学物理中解释为受力伸长量与所受外力成正比)

“k”,叫弹簧的劲度系数,它描述单位形变量时所产生弹力的大小,k值大,说明形变单位长时需要的力大,或者说弹簧“硬”。k跟弹簧材料、长短、粗细等都有关系。k的单位是牛/米。

我没看<<>其中E为杨氏模量,ν为泊松比。> 不过我想有可能

k是弹性系数,就是将弹簧压缩(或拉伸)单位长度所需的力,单位为N/m

胡克定律实验:力学弹性理论中的一条基本定律

关于力的计算公式

3.滑动摩擦力F=μFN

1.重力G=mg

(方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)

2.胡克定律F=kx

{与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)}

⒈力(F):力是物体对物体的作用。

物体间力的作用总是相互的。

力的单位:牛顿(N)。

测量力的仪器:测力计;实验室使用弹簧测力计。

力的作用效果:使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变。

⒉力的三要素:力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。

⒊重力G:由于地球吸引而使物体受到的力。

方向:竖直向下。

重力和质量关系:G=mg m=G/g

g=9.8牛/千克。

读法:9.8牛每千克,表示在地球上质量为1千克物体所受重力为9.8牛。

重心:重力的作用点叫做物体的重心。

规则物体的重心在物体的几何中心上,不规则物体中心可在物体上可不在物体上。

⒋二力平衡条件:作用在同一物体;两力大小相等,方向相反;作用在一直线上。

物体在二力平衡下,可以静止,也可以作匀速直线运动。

物体的平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态。

处于平衡状态的物体所受外力的合力为零。

⒌同一直线二力合成:方向相同:合力F=F1+F2 ;合力方向与F1、F2方向相同;

方向相反:合力F=F1-F2,合力方向与大的力方向相同。

⒍相同条件下,滚动摩擦力比滑动摩擦力小得多。

滑动摩擦力与正压力,接触面材料性质和粗糙程度有关。

【滑动摩擦、滚动摩擦、静摩擦】

7.牛顿定律也称为惯性定律其内容是:一切物体在不受外力作用时,总保持静止或匀速直线运动状态。

惯性:物体具有保持从物理的角度看,胡克定律源于多数固体(或孤立分子)内部的原子在无外载作用下处于稳定平衡的状态。原来的静止或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。

扩展资料:

力是力学中的基本概念之一,是使物体获得加速度或形变的外因。

在动力学中它等于物体的质量与加速度的乘积。

力的概念形成简史推拉物体时,可以直觉意识到“力”的模糊概念。

被推拉的物体发生运动以及物体滑行时,由于摩擦而逐渐变慢,停止下来,都反映了力的作用。

古代文献《墨经》就把这个概念总结为“力,形之所由奋也。

”就是说,力是使物体奋起运动的原因。

所以,力是那样自然地反映到人的意识中来的。

但是人们从直觉意识到“力”的概念到获得“力”的严格科学定义,却经历了长期的斗争。

在西方,力的概念在物理科学中提出以前。

首先在哲学中发生争论。

古希蜡的宇宙论学派的泰勒斯(Thales)等人认为自然是有生命的,象人体一样是自己运动的活的组织。

后来帕门尼德(Parmnides)从逻辑推理提出了运动并不存在的观点。

这样就意味着承认了“力是因,运动是果”的原始的因果论观点。

柏拉图的力的概念基本上是非物质的,他认为自然之所以赋予运动的本性,完全因为有一个不朽的活着的精灵。

当然,这种形而上学的观点很难用来解释象万有引力所产生的那种运动。

在亚里士多德的著作中,力被看作是从一个物体发射到另一物体中去的。

根据这种力的概念,其作用只限于相互接触的物体;只有通过推或拉,才能相互影响作用。

亚里士多德的这种力的概念完全否定了彼此不接触而通过远距作用的力的存在。

于是只能设行星自我发力驱使自己运动;恒星自己也是有生命的。

但亚里士多德首先提出了所谓“运动定律”,认为运动物体的速度和通过介质时受到的阻力成正比。

亚里士多德认为物体的重量是表示“自然运动”的,即表示物体有返还其自然位置的倾向,而不是表示物体受迫运动的原因。

这种认识排除了把重量作为度量力的单位的可能性。

在整个中世纪的过程中,关于力的概念深受亚里士多德思想的束缚,没有取得什么进展。

伽利略对经典力学的建立有重要的贡献,但对力并没有形成完备的概念。

他关于质量的定义是模糊的,所以,他不能给出清晰的既适用于静力学,又适用于动力学的力的定义。

当然,他对惯性原理是基本理解的。

他的惯性原理指出,物体在不受外力作用的条件下,能连续作匀速运动。

他把力和速度的变化联系在一起。

破除了亚里士多德把力和速度联系在一起的长期的思想束缚,为I.牛顿把力和加速度联系在一起开辟了道路。

力的概念在牛顿力学中占有最根本的位置。

牛顿在1664年就提出了力的定义是动量的时间变率(动量等于质量乘速度)。

牛顿定律(惯性定律)是力的定性的定义,它给出力在什么条件下存在和什么条件下不存在的定性条件。

牛顿第二定律给出了力的定量的定义,即力等于动量的时间变率;如果质量不变,力也等于质量乘加速度。

牛顿第三定律指出,对于每一个力而言,必有一大小相等方向相反的反作用力存在。

它指出所有的力都是成对的,只在两个物体相互作用时才能实现(见牛顿运动定律)。

牛顿的万有引力理论的惊人成就,使超距作用力的概念推广到物理学的其他分支中去。

但是,牛顿并不能从物理上说清超距作用的实质,所以长期受到各方的严厉批评,直到A.爱因斯坦于1905年提出狭义相对论,指出一切物理作用传播的速度是光速以后,人们才认识到牛顿有关超距作用力的概念有极大的局限性。

爱因斯坦15年在他的广义相对论里明确指出,万有引力的传播速度不可能大于光速。

在历史上,有许多科学家和哲学家曾指出,牛顿力学中的力的概念只是一种方性质的工具,或是一种形而上学的东西。

G.R基尔霍夫、H.B.赫兹和E.马赫都认为牛顿的力的概念很难说明力的实质,但都肯定力是一种计算用的量,代表质量和加速度的积。

力的单位牛顿第二定律既可以看作是质量的定义,也可以看作是力的定义。

我们把长度单位定义为标准衡器在两点之间的距离,或用特定的光谱线波长来度量。

如地球公转周期,时钟的摆动周期,或分子的振动周期来衡量。

利用这种长度和时间的单位,我们就能给出速度和加速度的定义和度量。

现在,我们通过两种途径探讨牛顿第二定律,即制和引力制。

在制中,我们引进标准物体的质量为单位质量,从而根据第二定律,把单位质量产生单位加速度的力作为单位力。

其他质量原则上可以和标准单位质量相比,用单位力作用测定它的加速度。

这样求得的加速度同它的质量成反比。

在制中,非相对论力学的牛顿第二定律可写成:

F=ma,式中F和a为力和加速度;m为该物体的质量。

式右的m和a如果是已知的,则本式即为力的定义。

所以在制中,质量是基本量,力是导出量。

力的量纲是MLT-2,其中M、L、T分别为质量、长度和时间的量纲。

在引力制中,用标准物体所受地球引力作为标准力,因而,引力制把力作为基本量,而根据第二定律,质量为联系力和加速度的比例因子,成为导出量。

在引当然,牛顿提出的力的概念对科学进展的贡献很大:没有这种概念,物理就会失掉理论的连贯一致性。力制中,标准物体的重量作为单位力,引力加速度为g。

任何物体的重量是用标准物体的重量来度量的。

设物体的重量为W,则它的质量m可以写成W/g。

由于地球表面各处的地球引力加速度并不完全相等,所以物体在地球表面各处的重量,也不会完全相等。

为了避免这种困难,规定地球表面的某一特定点作为测量标准物体的标准重量的场所。

合力如果所有力的作用线都相交于一点,则这些力组成一个汇交力系。

任一汇交力系的合力可以用矢量求和法求得,但这个合力必通过力系的汇交点。

如果合力等于零,这个汇交力系是平衡的,亦即它们所作用的物体没有加速度。

一般说来,任一较大的物体上可以有三种类型的力在作用:①在分散的一些点或某几块表面的面积上有外力的作用。

②在物体内部,有外力所产生的反作用力的作用,或由于物体变形而产生的内部约束力的作用。

这些内部变形约束力都是成对地产生的,合在一起互相抵销,并不影响加速度。

③在内部各部分有分布力的作用。

如果这合力通过该物体的质心,则合力必等于总质量乘该物体所产生的加速度。

制的力的单位为达因和牛顿。

1达因是使1克的质量产生1厘米/秒2加速度的力;1牛顿是使1千克的质量产生1米/秒2加速度的力。

单位制和法定计量单位中,力的单位是牛顿。

如果这合力通过该物体的质心,则合力必等于总质量乘该物体所产生的加速度。

一般说来,物体所受各外力不一定是汇交的。

但其合成的作用同样也可以化为一个通过质心的合力,和绕质心转动的合力偶矩。

里的,什么是(胡克定律)

储层岩石物理学

上述关系式是胡克(Hooke)定律在复杂应力条件下的推广,因此又称作广义胡克定律。广义胡克定律中的系数Cmn(m,n=1,实验证啁,质量是一个标量,而力和加速度则都是矢量,它们服从矢量合成和分解的规律。2,…,6)称为弹性常数,一共有36个。

自然间的所有力的源泉是隐藏着的世界灵魂,它才是一切物理活动的根源。

如果物体是非均匀材料构成的,物体内各点受力后将有不同的弹性效应,因此一般的讲,Cmn

是坐标x,y,z的函数。

但是如果物体是由均匀材料构成的,那么物体内部各点,如果受同样的应力,将有相同的应变;反之,物体内各点如果有相同的应变,必承受同样的应力。

这一条件反映在广义胡克定理上,就是Cmn

为弹性常数.

剪切胡克定律应用条件

公式:F=KX,K是弹簧的倔强系数,X是相对于平衡位置的拉升长度。F是所受的弹力。

应力不超过屈服极限。

胡克定律的表达式为F=k·x或△F=k·Δx,其中k是常数,是物体的劲度(倔强)系数。在单位制中,F的单位是牛,x的单位是米,它是形变量(弹性形变),k的单位是牛/米。倔强系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力。

定这个导出量m的量纲为FT2L-1,其中F为力的量纲。律影响

胡克的发现直接导致了弹簧测力计———测量力的基本工具的诞生,并且直到现代的物理实验室还在广泛使用。弹簧测力计的原理也即是“胡克定律”。

许多实际材料,如一根长度为L、横截面积A的稜柱形棒,在力学上都可以用胡克定律来模拟——其单位伸长(或缩减)量(应变)在常系数E(称为弹性模量)下,与拉(或压)应力 σ 成正比例,即:F=-k·x或△F=-k·Δx。

适用范1牛顿等于105达因。围

各向同性材料的广义胡克定律的两种常用的数学形式 各向同性材料的广义胡克定律有两种常用的数学形式

K是弹簧的倔强系数.

各向同性材料的广义胡克定律有两种常用的数学形式:

σ11=λ(ε11+ε22+ε33)+2Gε11,σ23=2Gε23,

σ22=λ(ε11+ε22+ε33)+2Gε22,σ31=2Gε31,(1)

σ3例如,重量所产生的作用力和加速度所造成的惯性力都是体内分布的力,总称彻体力,简称体力。3=λ(ε11+ε22+这种发射的力本身不是物质,而是一种“形式”,是依赖于物质而存在的。ε33)+2Gε33,σ12=2Gε12,

下一篇:卖玉米4亩多少钱合适赚钱 4亩地玉米能卖多少钱
上一篇:
相关文章
返回顶部小火箭