inextensibility是什么意思，inextensibility的意思翻译、用法、同义词、例句

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专业解析

inextensibility（不可伸展性）是一个力学和材料科学中的核心概念，指物体或材料在受力时无法被拉伸或延长其长度的特性。它描述了一种理想化的状态，即物体的长度或特定维度在变形过程中严格保持不变。这一特性在分析绳索、链条、膜结构以及某些连续介质力学模型时尤为重要。

1. 核心定义与特性：

   • 字面含义： "in-" 表示否定，"extensible" 意为“可伸展的”，因此 "inextensibility" 直接指“不可伸展性”。
   • 力学表现： 当一个物体被认定为具有不可伸展性时，意味着无论施加多大的拉力（在其承受范围内），该物体沿其长度方向（或特定方向）不会发生任何应变（elongation）。其长度被视为绝对恒定。例如，理想化的绳索或链条在分析中常被假设为不可伸展的，这意味着它们在承受张力时不会变长。

2. 在连续介质力学中的应用：

   • 在连续介质力学，特别是研究薄膜、薄壳或弹性杆的理论中，不可伸展性常作为一个关键的约束条件或理想化假设被引入。它简化了复杂的变形分析。
   • 例如，在分析充气薄膜结构（如气球或某些建筑膜材的简化模型）时，有时会假设薄膜在其自身平面内是不可伸展的（即面内不可伸展），这意味着薄膜只能通过弯曲或褶皱来适应变形，而无法被拉伸。这有助于理解其大变形行为。

3. 数学表达：

   • 不可伸展性通常通过数学约束方程来表达。对于一条曲线（如绳索的中心线），不可伸展性意味着其弧长（arc length）在变形过程中保持不变。
   • 用数学公式表示，如果曲线由位置矢量 $mathbf{r}(s, t)$ 描述，其中 $s$ 是弧长参数，$t$ 是时间，那么不可伸展性要求曲线的度量（metric） 满足特定条件，即沿曲线方向的长度微元 $ds$ 满足： $$ ds = dmathbf{r} cdot dmathbf{r} = text{常数} $$ 这意味着变形前后，相邻两点间的距离（沿曲线方向）不变。

4. 实际意义与局限性：

   • 理想化模型： 绝对的不可伸展性在现实中是不存在的，因为所有真实材料在受力时都会发生一定程度的变形（应变），尽管某些材料（如碳纤维、凯夫拉纤维）的拉伸刚度极高，应变极小。
   • 简化分析： 引入不可伸展性假设的核心价值在于简化复杂系统的动力学或静力学分析。它允许研究者聚焦于弯曲、扭转或其他变形模式，而忽略通常非常小的拉伸变形，这在工程近似计算和理论模型中非常有用。
   • 应用领域： 该概念广泛应用于结构工程（索结构、膜结构分析）、机械工程（皮带传动、链条传动分析）、生物力学（某些生物组织的简化模型）以及理论物理（如宇宙弦模型）等领域。

权威参考来源：

• 《连续介质力学导论》 (Introduction to Continuum Mechanics) - 这类经典教材（如由 J. N. Reddy, Morton E. Gurtin 等作者撰写）在讨论约束条件、杆、板、壳理论时，都会详细阐述不可伸展性作为一种运动学约束的概念和应用。例如，在分析欧拉-伯努利梁（忽略轴向变形）或基尔霍夫-洛夫板壳理论（忽略面内拉伸）时，会隐含或显式地用到类似假设。
• 《弹性理论》 (Theory of Elasticity) - 如 S. P. Timoshenko 或 A. E. H. Love 的著作，在讨论特定结构元件（如细长杆的弯曲主导问题）时，会提及忽略轴向拉伸变形的假设，这本质上是不可伸展性的一种应用。
• 《结构力学》或《缆索与膜结构分析》专著 - 专门研究绳索、索网、充气膜等柔性结构的书籍（如 H. J. Schek 的 "The Force Density Method for Form Finding and Computation of General Networks" 或相关论文）会明确将不可伸展性作为核心假设或约束条件来处理，并讨论其数学表述和求解方法。

网络扩展资料

inextensibility（无延伸性）是一个物理或材料科学领域的术语，指物体在受力时无法被拉伸或延展的特性。以下是详细解释：

1.基本定义

• 词义：表示材料或物体缺乏延展性，无法通过外力改变其长度或形状。其形容词形式为inextensible（不能伸展的）。
• 词源：由前缀 in-（否定）与 extensibility（可延伸性）组合而成，强调“不可延伸”的特性。

2.应用领域

• 物理学/工程学：常用于描述绳索、布料等材料的特性。例如，计算机图形学中模拟布料时，需考虑其inextensible 属性以保证真实感。
• 材料科学：与 extensibility（可延展性）相对，如橡胶具有高延展性，而金属丝可能接近无延伸性。

3.相关术语

• 同义词：nonelastic elongation（无弹性延伸）。
• 反义词：extensibility（可延展性）、elasticity（弹性）。

4.发音与翻译

• 英语音标：英式发音为 /ˌɪnɪkˌstensəˈbɪlɪti/，美式发音为 /ˌɪnɪkˌstɛnsəˈbɪlɪti/。
• 法语翻译：inextensible（不能伸展的），用于描述织物等材料。

5.示例说明

• 例句：
  “模拟无延伸性布料时，需确保其长度在受力后保持不变。”
  （参考应用场景：计算机图形学）

若需进一步了解具体领域中的用法，可查阅材料科学或物理学相关文献。

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