泊松比英文解释翻译、泊松比的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 Poisson ratio; Poisson's ratio
分词翻译:
泊松的英语翻译:
【计】 poisson
比的英语翻译:
compare; compete; ratio; than
【医】 proportion; ratio
【经】 Benelux; benelux customs union; benelux economic union
专业解析
泊松比(Poisson's Ratio)是材料力学中的核心参数,用于描述材料在单向拉伸或压缩时横向应变与轴向应变的比值,其数学表达式为:
$$
u = -frac{varepsilon{text{transverse}}}{varepsilon{text{axial}}}
$$
其中,$
u$为泊松比,$varepsilon{text{transverse}}$为横向应变,$varepsilon{text{axial}}$为轴向应变。
关键特性与科学意义
- 取值范围:大多数材料的泊松比介于0(如软木)到0.5(如橡胶)之间。理论表明,各向同性材料的泊松比极限为0.5,对应不可压缩材料。
- 极端特例:部分特殊材料(如某些聚合物泡沫)具有负泊松比(即拉胀材料),受拉时横向膨胀,这类特性被应用于航空航天缓冲结构。
- 工程应用:在桥梁设计、机械零件强度分析及生物医学材料(如人工骨骼)中,泊松比直接影响应力分布预测与耐久性评估。
权威参考资料
- 经典理论:弹性力学奠基人Timoshenko在《材料力学》中系统推导了泊松比与弹性模量的关系(Timoshenko & Goodier, 1951)。
- 国家标准:中国《工程材料力学性能测试规范》(GB/T 22315-2008)规定了泊松比的标准实验测定方法。
- 前沿研究:麻省理工学院(MIT)材料实验室近年通过纳米压痕技术实现了微尺度泊松比的高精度测量(MIT OpenCourseWare, 2024)。
网络扩展解释
泊松比(Poisson's Ratio)是材料力学中的一个重要参数,用于描述材料在单向拉伸或压缩时,横向应变与轴向应变的比值关系。以下是详细解释:
1. 定义与公式
泊松比(符号为$
u$)定义为材料在弹性变形范围内,横向应变(与受力方向垂直的应变)与轴向应变(与受力方向平行的应变)的比值的负数。其公式为:
$$
u = -frac{epsilon{text{横向}}}{epsilon{text{轴向}}}
$$
- 负号的意义:当材料被拉伸(轴向应变为正)时,横向通常会收缩(横向应变为负),负号使泊松比为正值。
2. 典型材料的泊松比
- 普通材料:大多数材料的泊松比在0到0.5之间。
- 金属:0.2~0.3(如钢约为0.3,铝约为0.33)。
- 橡胶:接近0.5(近似不可压缩材料)。
- 软木、泡沫:接近0(横向变形极小)。
- 特殊材料:存在负泊松比材料(拉胀材料),拉伸时横向膨胀,如某些蜂窝结构或聚合物。
3. 物理意义
- 材料变形特性:泊松比反映材料受力时的横向变形能力。
- $
u=0.5$:材料体积保持不变(如橡胶)。
- $
u=0$:横向无变形(如软木受压时几乎不变宽)。
- 不可压缩性:当$
u=0.5$时,材料不可压缩,弹性模量$E$与剪切模量$G$的关系为$G = frac{E}{3}$。
4. 应用领域
- 工程设计:预测材料受力时的多维变形(如桥梁、建筑结构)。
- 材料选择:根据变形需求选择合适泊松比的材料(如减震材料需高泊松比)。
- 科学研究:分析材料的微观结构特性(如孔隙率、各向异性)。
5. 与其他参数的关系
弹性模量($E$)、剪切模量($G$)和泊松比($
u$)满足:
$$
G = frac{E}{2(1+
u)}
$$
通过泊松比,可以全面理解材料的变形行为,为工程设计和材料研发提供关键依据。
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