strain rate是什么意思,strain rate的意思翻译、用法、同义词、例句
常用词典
应变速率;[力] 应变率;[力] 变形速度
例句
The steady-state creep strain rate is a power function of deviatoric stress and exponential function of temperature and energy.
稳定蠕变应变率本构方程是作用在盐岩上的应力偏量的幂次函数和能量与温度的指数函数。
Strain rate and stress are nonlinearly related .
应变速率和应力呈非线性关系。
Comparatively, the slow strain rate method has higher sensitivity.
相比而言,慢应变速率法具有更高的灵敏性。
The mechanical property of N80 is affected by strain rate and temperature.
N80钢的力学性能受应变速率和温度的共同作用和影响。
The room temperature tensile strength increases with the increase of strain rate.
其室温拉伸强度随应变速率的加快而提高;
专业解析
应变率(Strain Rate)是连续介质力学和材料科学中的一个核心概念,用于定量描述材料变形发生的快慢程度。其详细含义如下:
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基本定义
应变率指单位时间内发生的应变变化量。应变(Strain)描述的是物体形状或尺寸相对于其原始状态的相对变化量(通常是无量纲的),而应变率则是这个变化量随时间的变化率。其数学定义是应变对时间的导数:
$$
dot{epsilon} = frac{depsilon}{dt}
$$
其中 $dot{epsilon}$ 表示应变率,$epsilon$ 表示应变,$t$ 表示时间。
-
物理意义
- 变形速率:应变率直接反映了材料内部质点间发生相对位移的速度。应变率越高,意味着材料在单位时间内经历的变形量越大,变形过程越剧烈。
- 与加载速率相关:在实验中,施加在材料上的载荷或位移速率直接影响材料内部的应变率。快速加载(如冲击)导致高应变率,慢速加载(如蠕变)导致低应变率。
- 材料响应的关键参数:材料的力学性能(如强度、韧性)往往强烈依赖于应变率。许多材料在高应变率下表现出更高的强度(应变率强化效应)和不同的失效模式。
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数学表达与单位
- 由于应变 $epsilon$ 通常是无量纲的(例如,工程应变 $epsilon = Delta L / L_0$),应变率 $dot{epsilon}$ 的单位是时间的倒数,常用单位为$s^{-1}$ (每秒)。
- 在更一般的情况下(三维、大变形),应变率是一个二阶张量(应变率张量),描述了变形过程中各个方向上线长度变化率和角度变化率的速率。
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重要性与应用
- 材料本构关系:建立准确描述材料应力-应变关系的本构模型时,必须考虑应变率的影响。例如,粘弹性、粘塑性模型都显式包含应变率项。
- 动态行为分析:在冲击、爆炸、高速碰撞、金属成形(如锻造、冲压)、地震工程等领域,材料经历高应变率变形(通常在 $10$ 到 $10 s^{-1}$ 或更高),其行为与准静态加载($10^{-5}$ 到 $10^{-1} s^{-1}$)有显著不同。理解应变率效应对于设计安全结构和优化工艺至关重要。
- 实验力学:霍普金森压杆(SHPB)等实验装置专门用于测量材料在高应变率下的力学性能。
参考来源说明:
由于当前未能获取到可直接引用的特定网页链接,关于应变率的权威定义和深入讨论,建议参考以下类型的可靠来源:
- 经典力学教材:如 Timoshenko & Goodier 的《Theory of Elasticity》,Malvern 的《Introduction to the Mechanics of a Continuous Medium》。
- 材料科学/工程手册:如 ASM Handbook (Vol. 8 - Mechanical Testing and Evaluation)。
- 大学工程系或国家实验室网站:例如麻省理工学院(MIT)开放课程中的力学讲义、美国国家标准与技术研究院(NIST)的材料数据库相关文档。
- 专业学术期刊:《Journal of the Mechanics and Physics of Solids》, 《International Journal of Plasticity》, 《Experimental Mechanics》。
这些来源通常提供经过严格同行评议的、关于应变率定义、测量方法和工程应用的详细、准确信息。
网络扩展资料
"Strain rate"(应变率)是力学和材料科学中的关键概念,用于描述材料变形的速率。以下是详细解释:
1.基本定义
应变率表示单位时间内发生的应变(变形量),即应变随时间的变化率。数学上表示为:
$$
dot{epsilon} = frac{depsilon}{dt}
$$
其中:
- $dot{epsilon}$:应变率(单位:s⁻¹)
- $epsilon$:应变(无量纲)
- $t$:时间
2.应变 vs. 应变率
- 应变(Strain):材料形状变化的相对量(如拉伸长度/原始长度)。
- 应变率:强调这种变化的快慢,例如快速冲击(高应变率)与缓慢挤压(低应变率)。
3.实际意义
- 材料行为:应变率影响材料的力学响应。例如:
- 高应变率(如碰撞):金属可能脆性断裂。
- 低应变率(如缓慢拉伸):金属易发生塑性变形。
- 应用领域:
- 工程:汽车碰撞测试、爆炸冲击分析。
- 地质学:岩石在板块运动中的长期蠕变。
- 生物力学:肌肉或软组织的动态响应。
4.典型场景示例
- 高应变率(>10³ s⁻¹):子弹穿透金属、地震波传播。
- 低应变率(<10⁻³ s⁻¹):冰川流动、金属缓慢锻造。
5.相关概念
- 应力率:应力随时间的变化率(与应变率相关但不相同)。
- 应变率张量:在多维变形中,应变率需用张量描述复杂变形模式。
如果需要进一步了解具体材料(如聚合物、金属)对应变率的敏感性差异,或实际工程中的测量方法,可提供补充说明。
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