
【化】 elastic limit under shear
contend with; defy; fight; refuse; repel; resist
【医】 Adv.; contra-; ob-
cut; scissors; clip; lop; shear; snip; trim
【医】 scissors; shears
ball; bomb; flip; pellet; play; shoot; spring
【医】 bomb; bullet
limit; terminal; the maximum; utmost
【化】 limit(ing) point
抗剪弹性极限(Elastic Shear Limit)是材料力学中的重要概念,指材料在承受剪切应力时,能够保持完全弹性变形且不产生永久形变的临界应力值。当剪切应力超过该极限后,材料将进入塑性变形阶段,导致不可逆的结构变化。该参数在机械设计、土木工程及航空航天领域具有关键指导意义。
从工程应用角度,抗剪弹性极限常用于评估金属、复合材料或黏弹性体(如橡胶)的承载能力。例如,在桥梁螺栓连接设计中,需确保构件所受剪切力始终低于材料的弹性极限,以避免连接失效。数学表达上,剪切弹性极限与剪切模量(G)及剪切应变(γ)的关系可表示为: $$ τ_e = G cdot γ_e $$ 其中,τ_e为抗剪弹性极限,γ_e为对应的最大弹性剪切应变。
国际标准如ASTM E143-20《剪切模量测试标准》和国标GB/T 7314-2017《金属材料室温压缩试验方法》均提供了相关测试方法。材料科学领域权威著作《材料力学行为》(Callister, 2018)指出,该参数的精确测定需结合动态机械分析(DMA)或双轴剪切试验设备完成。
“抗剪弹性极限”是材料力学中的复合概念,需结合“抗剪”和“弹性极限”两方面解释:
抗剪指材料抵抗剪切破坏的能力。当外力作用方向相反且作用线紧密相邻时(如剪刀裁切物体),材料内部会产生剪切应力。抗剪能力决定了材料在剪切力作用下是否发生断裂或永久变形。
弹性极限是材料在受力后能完全恢复原状的最大应力值。若应力超过此极限,材料将发生塑性变形(无法恢复原状)。例如,弹簧被拉伸超过弹性极限后无法回弹。
抗剪弹性极限特指材料在剪切方向上保持弹性变形的最大应力值。其数学表达式为: $$ tau_e = frac{F}{A} $$ 其中,$tau_e$为抗剪弹性极限(单位:MPa),$F$为材料能承受的最大弹性剪切力,$A$为受力截面积。
概念 | 描述 | 典型应用场景 |
---|---|---|
抗剪强度 | 材料抵抗剪切破坏的极限应力 | 结构节点设计 |
抗剪弹性极限 | 剪切方向弹性变形的最大应力 | 弹性元件选型 |
如需进一步了解抗剪测试方法或具体材料参数,可参考材料力学手册或工程标准(如ASTM)。
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