
【化】 bulk modulus
noumenon; reality
【医】 noumenon
【化】 modulus
本体模量(Bulk Modulus)是材料力学中描述物质抵抗均匀压缩能力的物理量,其英文对应词为"Bulk Modulus"。它属于弹性模量的一种,定义为材料在静水压力作用下体积变化率的负倒数,数学表达式为:
$$
K = -V frac{dP}{dV}
$$
其中,$K$代表本体模量,$V$为材料原始体积,$dP$为压力增量,$dV$为体积变化量。
在工程与地球物理领域,本体模量常用于评估流体或固体材料在高压环境下的稳定性。例如,水的本体模量约为2.2 GPa,而金刚石则高达443 GPa。该参数与剪切模量共同构成材料的弹性特征,二者的比值(K/G)可反映材料的脆韧性。
根据《材料科学基础》教材定义,本体模量可通过杨氏模量(E)和泊松比(ν)推导得出,关系式为:
$$
K = frac{E}{3(1-2ν)}
$$
这一公式表明,当泊松比接近0.5时(如橡胶),材料趋向不可压缩性。
参考文献:
本体模量(Bulk Modulus)是材料力学中描述材料抵抗均匀压缩能力的物理量,其核心信息如下:
本体模量表示材料在受到均匀压力(静水压力)时,体积弹性形变的抵抗能力。模量值越大,材料越难被压缩。例如,水的本体模量约为2.2 GPa,而钢的本体模量可达160 GPa,说明钢的抗压缩性远强于水。
主要用于流体和固体材料在高压环境下的压缩性分析,如液压系统设计、地质学中岩石压缩性研究等。
中将体模量符号误标为 ( E ),实际应为 ( K )。弹性模量 ( E ) 与本体模量 ( K ) 是不同概念,需注意区分。
如需进一步了解模量分类或具体材料参数,可参考材料力学教材或专业数据库。
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