resolved shear stress是什么意思,resolved shear stress的意思翻译、用法、同义词、例句
常用词典
分解切应力
例句
Critical resolved shear stress (O'crss).
临界分剪切应力。
That shear stress, resolved within a slip plane and direction, which is required to initiate slip.
使得晶体开始滑移所需要的纯剪切应力,在某一特定滑移面和滑移方向上的分量。
The basic theories and the applications of both the critical resolved shear stress model and viscoplastic model are presented for predicting the dislocation density during crystal growth process.
阐述了现有的半导体单晶位错模型,即临界切应力模型和粘塑性模型的基本理论及应用状况。
An applied tensile or compressive stress resolved into a shear component along a specific plane and direction within that plane.
一个实际拉或压应力沿某一特定平面和在该平面特定方向上分解得到的切应力分量。
专业解析
resolved shear stress(分解剪应力) 是材料力学、地质力学(特别是构造地质学和岩石力学)以及冶金学中的一个核心概念。它指的是作用在材料内部某个特定平面上的剪切应力分量。这个应力不是凭空产生的,而是由作用在材料上的外力(或主应力)在该平面上分解得到的。
其核心含义和重要性体现在以下几个方面:
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定义与物理意义:
- 当一个外力(或应力状态)作用在材料上时,该力可以在材料内部任意假想的平面上分解为两个分量:一个垂直于该平面的正应力分量(Normal Stress Component),和一个平行于该平面的剪应力分量(Shear Stress Component)。
- 这个平行于特定平面的剪应力分量,就是该平面上的分解剪应力。它代表了试图使材料沿着这个平面发生滑动或剪切变形的驱动力。
- 其大小和方向取决于外力的大小和方向以及所考察平面的空间方位。对于同一个外力状态,不同方向的平面上的分解剪应力是不同的。
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数学表达(基于应力张量):
- 在三维空间中,一点的应力状态可以用一个对称的应力张量表示。要计算作用在任意一个平面(其法线方向由单位向量n 定义)上的分解剪应力,需要以下步骤:
- 计算作用在该平面上的总应力矢量 (t):t =σ ·n (其中σ 是应力张量)。
- 计算该平面上的正应力分量 (σn):σn =t ·n。
- 计算总应力矢量在平面上的投影(即剪应力矢量τ):τ =t - σnn。
- 分解剪应力的大小就是剪应力矢量τ 的模:τ = |τ|。
- 在二维或特定简化情况下(如单轴加载),分解剪应力的大小可以通过主应力 (σ1, σ2, σ3) 和平面法线与主应力方向的夹角来计算。例如,在二维平面内,作用在与主应力 σ1 方向成 θ 角的平面上的分解剪应力 τ 为:
$tau = frac{1}{2} (sigma_1 - sigma_2) sin 2theta$
这个公式清晰地表明,分解剪应力的大小取决于主应力差(σ1 - σ2)和平面方位角 θ 的正弦函数。
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关键应用领域:
- 晶体塑性变形(位错滑移): 这是分解剪应力概念最重要的应用之一。晶体材料(如金属)的塑性变形主要通过位错沿着特定的晶面和晶向(滑移系)滑移来实现。分解剪应力决定了作用在某个潜在滑移系上的实际剪切驱动力。
- 施密特定律: 该定律指出,只有当作用在某个滑移系上的分解剪应力达到一个临界值(称为临界分解剪应力 CRSS)时,滑移才会在该滑移系上启动。CRSS 是材料本身的性质,与加载方向无关。施密特定律解释了为什么单晶体的屈服强度依赖于加载方向相对于晶体取向的关系。材料科学的标准教材都会深入讨论施密特定律和分解剪应力的作用。
- 岩石变形与断层活动: 在地质学中,分解剪应力是理解岩石在构造应力场中如何变形、断裂(形成断层)的关键。
- 莫尔-库仑破裂准则: 这个广泛使用的准则认为,当作用在某个潜在破裂面上的分解剪应力 τ 超过该面上由正应力 σn 和材料内聚力 C、内摩擦角 φ 决定的抗剪强度时,岩石就会沿该面发生剪切破裂(断层活动)。公式表示为:τ ≥ C + σn tanφ。
- 拜尔利定律: 在断层摩擦研究中,发现使断层发生滑动所需的临界分解剪应力大致是常数(约几十兆帕),与断层面上的正应力无关(至少在较低正应力下)。这个经验定律对理解地震发生机制至关重要。
- 材料强度理论: 许多强度理论(如最大剪应力理论 - Tresca 准则)直接基于材料所能承受的最大剪应力(即分解剪应力的最大值)来预测屈服。
分解剪应力是连接外部载荷与材料内部特定平面上剪切变形或破坏的关键力学量。它的大小和方向决定了材料是否会在该平面上发生滑移(晶体塑性变形)、剪切破裂(岩石断层)或屈服(材料失效)。理解分解剪应力对于预测材料的力学行为、设计工程结构以及理解地质构造活动(如地震)都具有根本性的意义。
权威参考来源:
- Callister, W. D., & Rethwisch, D. G. Materials Science and Engineering: An Introduction. 这本经典教材在讲解金属塑性变形机制时,详细阐述了施密特定律和分解剪应力的概念及其在晶体滑移中的作用。
- Jaeger, J. C., Cook, N. G. W., & Zimmerman, R. W. Fundamentals of Rock Mechanics. 岩石力学领域的奠基性著作,深入讨论了地壳应力状态、分解剪应力的计算,以及莫尔-库仑准则等岩石破坏准则。
- 美国地质调查局 (USGS) - Earthquake Glossary (术语表). USGS 网站提供了关于地震科学术语的权威解释,其中包含与断层摩擦、剪切应力和拜尔利定律相关的条目。
网络扩展资料
“Resolved shear stress”(分解切应力)是材料科学和力学中的专业术语,主要用于描述材料内部特定方向上的切应力分量。以下是详细解释:
1.术语构成解析
- Resolved:此处意为“分解的”,指将总应力分解到特定方向或平面上的分量。在力学分析中,常需将复杂应力状态分解为不同方向的作用效果。
- Shear Stress:即“切应力”,指材料内部因剪切力作用产生的平行于截面的应力。
2.定义与应用
分解切应力表示外力在材料某一滑移系统(如晶体滑移面或滑移方向)上投影的切应力值。其计算公式为:
$$
tau_{text{resolved}} = sigma cdot cosphi cdot coslambda
$$
其中:
- $sigma$ 为施加的正应力;
- $phi$ 是滑移面与外力方向的夹角;
- $lambda$ 是滑移方向与外力方向的夹角。
3.临界分切应力(Critical Resolved Shear Stress)
当分解切应力达到材料的临界值时,材料开始发生塑性变形(如晶体滑移)。这一临界值由材料本身性质决定。例如,切口半径越小,分解切应力越大,可能缩短材料寿命。
4.实际意义
- 材料变形机制:解释晶体材料在受力时为何沿特定方向滑移。
- 工程设计:通过控制应力方向或材料结构,优化抗变形能力。
补充说明
在非专业语境中,“resolved”可能表示“已解决的”或“坚决的”,但在力学领域需结合上下文理解其技术含义。
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