歪形能理论英文解释翻译、歪形能理论的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 distortion energy theory
相关词条:
1.distortionenergytheory
专业解析
歪形能理论(Distortion Energy Theory)是材料力学中用于预测延性材料屈服行为的核心准则之一,其英文全称为“Maximum Distortion Energy Theory”。该理论认为,当材料内部因形状改变而积累的畸变能达到临界值时,材料将发生屈服现象。这一理论由奥地利力学家Richard von Mises于1913年提出,因此也被称为“Von Mises屈服准则”。
从数学表达角度,歪形能理论通过Von Mises应力公式量化材料的屈服条件:
$$
sigma_{vm} = sqrt{frac{1}{2}left[(sigma_1 - sigma_2) + (sigma_2 - sigma_3) + (sigma_3 - sigma1)right]}
$$
其中$sigma{vm}$为等效Von Mises应力,$sigma_1, sigma_2, sigma_3$代表三个主应力。该公式在三维应力状态下有效,且被广泛应用于金属塑性分析领域。
在工程实践中,歪形能理论主要应用于:
- 机械设计:预测轴类零件、压力容器等结构在复杂载荷下的强度失效;
- 材料科学:评估金属、高分子材料在塑性变形阶段的能量吸收特性;
- 有限元分析:作为CAE软件(如ANSYS、ABAQUS)中弹塑性仿真的基础判据。
相较于Tresca最大剪应力理论,歪形能理论更符合实验数据,尤其适用于韧性材料的多轴应力分析。美国机械工程师协会(ASME)在锅炉与压力容器设计规范中明确引用该理论作为校核标准。
权威参考文献包括:
- ASM International出版的《Metals Handbook》第19版(ASM Handbook Committee, 1990);
- 剑桥大学教材《Engineering Plasticity》(Hill R., 1998);
- 美国机械工程师学会标准ASME BPVC Section VIII Div.2。
网络扩展解释
“歪形能理论”是材料力学中的一个专业术语,主要与材料的屈服准则相关。以下是详细解释:
1.基本定义
- 歪形能理论(Distortion Energy Theory),也称为畸变能理论,是用于判断材料在复杂应力状态下是否发生塑性变形的理论。其核心观点是:当材料内部的畸变能(形状改变产生的能量)达到临界值时,材料开始屈服。
2.理论背景
- 该理论由Von Mises提出,属于各向同性材料的屈服准则。其数学表达式为:
$$
frac{1}{2}left[(sigma_1-sigma_2) + (sigma_2-sigma_3) + (sigma_3-sigma_1)right] = sigma_y
$$
其中,$sigma_1, sigma_2, sigma_3$为主应力,$sigma_y$为材料的屈服强度。
3.应用与扩展
- 各向异性材料的推广:Hill在1984年基于Von Mises理论,提出了适用于正交各向异性材料的屈服准则,但需注意此时体积变化与形状变化无法完全分离。
- 工程应用:广泛用于金属塑性成形、结构强度分析等领域,尤其适用于延性材料(如钢、铝)的失效预测。
4.术语来源
- “歪形”在中文中意为“变形”或“畸变”,源自“歪”字的不正、偏斜含义。该理论名称强调了材料因形状改变而储存的能量对屈服的影响。
歪形能理论通过畸变能临界值判断材料屈服,是Von Mises准则的核心内容,后续被推广至各向异性材料。如需进一步了解Hill准则或具体公式推导,可参考材料力学相关文献。
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