
【化】 bulk strain
body; style; substance; system
【计】 body
【医】 body; corpora; corps; corpus; leukocytic crystals; scapus; shaft; soma
Somato-
meet an emergency
【化】 strain
【医】 strain; straining
体应变(volumetric strain)是固体力学中描述物体体积相对变化的物理量,定义为物体变形后体积增量ΔV与原体积V₀的比值。其数学表达式为: $$ varepsilon_v = frac{Delta V}{V_0} $$ 在三维直角坐标系中,体应变可分解为三个正应变分量的代数和:varepsilon_v = varepsilon_x + varepsilon_y + varepsilon_z,该公式源自连续介质力学的基本理论(参考《工程力学基础》第3章)。
该参数在岩土工程领域具有特殊意义,土体的压缩系数Cv与体应变存在直接相关性,相关测试方法详见国家标准《GB/T 23900-2009 岩土工程勘察规范》。弹性力学理论指出,各向同性材料的体应变与平均正应力σ_m满足关系:varepsilon_v = σ_m/(3K),其中K为体积模量(参考《弹性力学》第4版,清华大学出版)。
在工程实践中,体应变测量技术已广泛应用于混凝土结构健康监测、油气储层评估等领域。国际岩石力学学会(ISRM)建议采用三轴试验仪进行精准测量,相关技术细则见ISRM测试规范Method-2015。
体应变是描述物体体积变化的物理量,指在外力或温度等因素作用下,物体体积的相对变化量与原体积的比值。以下是详细解释:
定义
体应变表示物体体积变化的程度,计算公式为:
$$theta = frac{Delta V}{V_0}$$
其中,$Delta V$ 是体积变化量,$V_0$ 为初始体积。
物理意义
与线应变的关系
若物体在三个互相垂直方向的正应变分别为$varepsilon{xx}$、$varepsilon{yy}$、$varepsilon{zz}$,则小变形条件下体应变可近似表示为三者之和:
$$theta approx varepsilon{xx} + varepsilon{yy} + varepsilon{zz}$$
这一关系适用于各向同性材料的弹性变形阶段。
应用场景
注:体应变与正应变(描述长度变化)、切应变(描述角度畸变)共同构成应变分析的三大类型。
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