体积模量英文解释翻译、体积模量的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 bulk modulus

分词翻译：

体积的英语翻译：

bulk; cubage; solidity; volume
【化】 volume
【医】 volume
【经】 cubic measure; volume

模量的英语翻译：

【化】 modulus

专业解析

体积模量（Bulk Modulus），是材料力学中描述材料抵抗均匀压缩能力的重要物理量，属于弹性模量的一种。其汉英定义及核心概念如下：

1. 汉英定义与核心概念

• 中文定义： 体积模量是指材料在受到均匀静水压力作用时，其体积变化率（体积的相对缩小）与所加压强增量（压力变化量）之比。它反映了材料抵抗体积压缩变形的能力。体积模量越大，材料越难被压缩。
• 英文定义： The Bulk Modulus ((K)) is defined as the ratio of theinfinitesimal pressure increase to the resultingrelative decrease in volume of a material under uniform compression (hydrostatic pressure). Mathematically, it is expressed as: $$ K = -V frac{dP}{dV} $$ 其中：
  • (K) = 体积模量 (Bulk Modulus)
  • (V) = 初始体积 (Original Volume)
  • (dP) = 压强的微小增量 (Infinitesimal increase in pressure)
  • (dV) = 体积的微小变化量 (Infinitesimal change in volume)
  • 负号 (-) 表示压强增加导致体积减小。

2. 物理意义与应用

• 不可压缩性的度量： 体积模量是衡量材料不可压缩性的关键指标。例如，水的体积模量约为 2.2 GPa，意味着需要极大的压力才能使其体积发生微小变化；而空气的体积模量极低，非常容易被压缩。
• 弹性变形范围： 与杨氏模量（Young's Modulus，描述拉伸/压缩）和剪切模量（Shear Modulus，描述形状变化）一样，体积模量通常只在材料的线弹性变形阶段内为常数。
• 与其他模量的关系： 对于各向同性材料，体积模量 ((K))、杨氏模量 ((E))、泊松比 (( u)) 和剪切模量 ((G)) 之间存在理论关系： $$ K = frac{E}{3(1 - 2 u)} $$ 该公式表明，当泊松比接近 0.5 时（如橡胶），体积模量趋向于无穷大，意味着材料几乎不可压缩。
• 应用领域： 体积模量在流体力学（研究液体和气体的压缩性）、地球物理学（研究地球内部物质性质）、声学（声波在介质中的传播速度与体积模量相关）、材料科学（评估材料在高压下的行为）以及机械工程（如液压系统设计）等领域至关重要。

3. 参考来源 (基于权威定义与解释)

• 《力学词典》(中国力学学会编)： 提供了体积模量的标准中文定义、物理意义及其在连续介质力学中的地位。来源：中国力学学会官网相关出版物介绍 (注：具体词典链接需查询图书馆或出版社，此为学会官网示意)。
• 《材料科学导论》(Callister & Rethwisch)： 经典教材，详细阐述了包括体积模量在内的各种弹性模量及其相互关系、测量方法和工程意义。来源：Wiley出版社相关书目页 (注：此为出版社官网示意)。
• Hyperphysics (Georgia State University)： 提供清晰易懂的物理概念解释，包括体积模量的定义、公式、示例以及与声速的关系。来源：Hyperphysics - Bulk Modulus。
• Engineering Toolbox： 提供工程应用相关的数据、公式和解释，包含常见材料的体积模量值及其实际意义。来源：Engineering Toolbox - Bulk Modulus。
• Britannica (Encyclopædia Britannica)： 提供百科全书中关于体积模量的精确定义和背景知识。来源：Britannica - Bulk Modulus。

网络扩展解释

体积模量是材料力学中的一个重要弹性参数，用于描述材料在静水压力作用下的抗压缩能力。以下为详细解释：

1.定义

体积模量（Bulk Modulus）表示材料在均匀压力下产生单位相对体积形变所需的压强。其物理意义为材料抵抗体积压缩的刚度，数值越大说明材料越难被压缩。

2.数学表达式

体积模量公式为： $$ K = -V frac{partial P}{partial V} $$ 其中：

• ( K ) 为体积模量（单位：帕斯卡，Pa）
• ( P ) 为压强变化量
• ( V ) 为材料初始体积
• 负号表示体积变化方向与压强方向相反。

对于各向同性材料，其与杨氏模量（( E )）和泊松比（( v )）的关系为： $$ K = frac{E}{3(1-2v)} $$ 此公式表明材料弹性参数间的内在关联。

3.物理意义

• 体积模量反映材料在静水压力下的体积应变响应，适用于液体、气体及固体。
• 其倒数为压缩率，表示材料的可压缩性。

4.与其他模量的区别

• 剪切模量（( G )）：描述材料抵抗剪切形变的能力。
• 杨氏模量（( E )）：描述单向拉伸或压缩的线弹性响应。 三者共同构成材料弹性行为的完整描述。

5.应用与特性

• 常用于工程材料（如金属、岩石）和流体力学中，评估材料在高压环境下的稳定性。
• 体积模量始终为正值，且对于理想不可压缩材料（如水近似视为不可压缩时），( K )趋近于无穷大。

通过上述分析可知，体积模量是衡量材料宏观弹性行为的关键指标，与材料的微观结构及受力条件密切相关。

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