
【化】 initial strain
at the beginning of; early; elementary; first; original
【医】 arch-; arche-; prot-; proto-
begin
meet an emergency
【化】 strain
【医】 strain; straining
初始应变在工程力学和材料科学中指材料或结构在未施加外部载荷前已存在的内部应变状态。该现象常见于制造工艺(如铸造、焊接)或预应力构件中,其英文对应术语为"initial strain"或"preliminary strain"。《英汉材料学大词典》将其定义为"材料成形过程中因温度梯度或机械约束形成的固有形变"。
根据ASM国际出版《材料工程手册》,初始应变可分为两类:① 残余应变(residual strain),由非均匀塑性变形引起;② 预设应变(predefined strain),常见于预拉伸钢结构件。美国机械工程师协会(ASME)标准指出,该参数在弹性力学分析中需通过本构方程$epsilon{total} = epsilon{initial} + sigma/E$进行修正。
剑桥大学材料系研究显示,焊接接头的初始应变值可达0.2-0.5%,直接影响构件疲劳寿命。中国GB 50017钢结构设计规范要求,在重要承重构件计算中必须考虑初始应变修正系数$alpha_{is}=1.05$。
“初始应变”是材料力学和工程学中的术语,指物体在受到外部载荷作用前已存在的应变状态,通常作为后续变形分析的基准。以下是详细解释:
基本定义
初始应变描述的是材料在受力前的原始状态或预变形情况。例如,若材料在制造过程中因冷却、加工等产生内部残余应力,即使未受外力,也可能存在初始应变。数学上,正应变公式为:
$$varepsilon = frac{Delta l}{l_0}$$
其中,( l_0 ) 为初始长度,初始应变通常以该状态为参考点。
应用场景
与常规应变的区别
常规应变指外力作用下的相对变形,而初始应变强调受力前的状态。例如,弹簧未加载时的自然状态对应初始应变为零,若弹簧已被压缩储存能量,则存在非零初始应变。
提示:若需更专业的工程定义或公式推导,建议参考《材料力学》教材或相关学术文献。
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