resolved shear stress是什麼意思,resolved shear stress的意思翻譯、用法、同義詞、例句
常用詞典
分解切應力
例句
Critical resolved shear stress (O'crss).
臨界分剪切應力。
That shear stress, resolved within a slip plane and direction, which is required to initiate slip.
使得晶體開始滑移所需要的純剪切應力,在某一特定滑移面和滑移方向上的分量。
The basic theories and the applications of both the critical resolved shear stress model and viscoplastic model are presented for predicting the dislocation density during crystal growth process.
闡述了現有的半導體單晶位錯模型,即臨界切應力模型和粘塑性模型的基本理論及應用狀況。
An applied tensile or compressive stress resolved into a shear component along a specific plane and direction within that plane.
一個實際拉或壓應力沿某一特定平面和在該平面特定方向上分解得到的切應力分量。
專業解析
resolved shear stress(分解剪應力) 是材料力學、地質力學(特别是構造地質學和岩石力學)以及冶金學中的一個核心概念。它指的是作用在材料内部某個特定平面上的剪切應力分量。這個應力不是憑空産生的,而是由作用在材料上的外力(或主應力)在該平面上分解得到的。
其核心含義和重要性體現在以下幾個方面:
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定義與物理意義:
- 當一個外力(或應力狀态)作用在材料上時,該力可以在材料内部任意假想的平面上分解為兩個分量:一個垂直于該平面的正應力分量(Normal Stress Component),和一個平行于該平面的剪應力分量(Shear Stress Component)。
- 這個平行于特定平面的剪應力分量,就是該平面上的分解剪應力。它代表了試圖使材料沿着這個平面發生滑動或剪切變形的驅動力。
- 其大小和方向取決于外力的大小和方向以及所考察平面的空間方位。對于同一個外力狀态,不同方向的平面上的分解剪應力是不同的。
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數學表達(基于應力張量):
- 在三維空間中,一點的應力狀态可以用一個對稱的應力張量表示。要計算作用在任意一個平面(其法線方向由單位向量n 定義)上的分解剪應力,需要以下步驟:
- 計算作用在該平面上的總應力矢量 (t):t =σ ·n (其中σ 是應力張量)。
- 計算該平面上的正應力分量 (σn):σn =t ·n。
- 計算總應力矢量在平面上的投影(即剪應力矢量τ):τ =t - σnn。
- 分解剪應力的大小就是剪應力矢量τ 的模:τ = |τ|。
- 在二維或特定簡化情況下(如單軸加載),分解剪應力的大小可以通過主應力 (σ1, σ2, σ3) 和平面法線與主應力方向的夾角來計算。例如,在二維平面内,作用在與主應力 σ1 方向成 θ 角的平面上的分解剪應力 τ 為:
$tau = frac{1}{2} (sigma_1 - sigma_2) sin 2theta$
這個公式清晰地表明,分解剪應力的大小取決于主應力差(σ1 - σ2)和平面方位角 θ 的正弦函數。
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關鍵應用領域:
- 晶體塑性變形(位錯滑移): 這是分解剪應力概念最重要的應用之一。晶體材料(如金屬)的塑性變形主要通過位錯沿着特定的晶面和晶向(滑移系)滑移來實現。分解剪應力決定了作用在某個潛在滑移系上的實際剪切驅動力。
- 施密特定律: 該定律指出,隻有當作用在某個滑移系上的分解剪應力達到一個臨界值(稱為臨界分解剪應力 CRSS)時,滑移才會在該滑移系上啟動。CRSS 是材料本身的性質,與加載方向無關。施密特定律解釋了為什麼單晶體的屈服強度依賴于加載方向相對于晶體取向的關系。材料科學的标準教材都會深入讨論施密特定律和分解剪應力的作用。
- 岩石變形與斷層活動: 在地質學中,分解剪應力是理解岩石在構造應力場中如何變形、斷裂(形成斷層)的關鍵。
- 莫爾-庫侖破裂準則: 這個廣泛使用的準則認為,當作用在某個潛在破裂面上的分解剪應力 τ 超過該面上由正應力 σn 和材料内聚力 C、内摩擦角 φ 決定的抗剪強度時,岩石就會沿該面發生剪切破裂(斷層活動)。公式表示為:τ ≥ C + σn tanφ。
- 拜爾利定律: 在斷層摩擦研究中,發現使斷層發生滑動所需的臨界分解剪應力大緻是常數(約幾十兆帕),與斷層面上的正應力無關(至少在較低正應力下)。這個經驗定律對理解地震發生機制至關重要。
- 材料強度理論: 許多強度理論(如最大剪應力理論 - Tresca 準則)直接基于材料所能承受的最大剪應力(即分解剪應力的最大值)來預測屈服。
分解剪應力是連接外部載荷與材料内部特定平面上剪切變形或破壞的關鍵力學量。它的大小和方向決定了材料是否會在該平面上發生滑移(晶體塑性變形)、剪切破裂(岩石斷層)或屈服(材料失效)。理解分解剪應力對于預測材料的力學行為、設計工程結構以及理解地質構造活動(如地震)都具有根本性的意義。
權威參考來源:
- Callister, W. D., & Rethwisch, D. G. Materials Science and Engineering: An Introduction. 這本經典教材在講解金屬塑性變形機制時,詳細闡述了施密特定律和分解剪應力的概念及其在晶體滑移中的作用。
- Jaeger, J. C., Cook, N. G. W., & Zimmerman, R. W. Fundamentals of Rock Mechanics. 岩石力學領域的奠基性著作,深入讨論了地殼應力狀态、分解剪應力的計算,以及莫爾-庫侖準則等岩石破壞準則。
- 美國地質調查局 (USGS) - Earthquake Glossary (術語表). USGS 網站提供了關于地震科學術語的權威解釋,其中包含與斷層摩擦、剪切應力和拜爾利定律相關的條目。
網絡擴展資料
“Resolved shear stress”(分解切應力)是材料科學和力學中的專業術語,主要用于描述材料内部特定方向上的切應力分量。以下是詳細解釋:
1.術語構成解析
- Resolved:此處意為“分解的”,指将總應力分解到特定方向或平面上的分量。在力學分析中,常需将複雜應力狀态分解為不同方向的作用效果。
- Shear Stress:即“切應力”,指材料内部因剪切力作用産生的平行于截面的應力。
2.定義與應用
分解切應力表示外力在材料某一滑移系統(如晶體滑移面或滑移方向)上投影的切應力值。其計算公式為:
$$
tau_{text{resolved}} = sigma cdot cosphi cdot coslambda
$$
其中:
- $sigma$ 為施加的正應力;
- $phi$ 是滑移面與外力方向的夾角;
- $lambda$ 是滑移方向與外力方向的夾角。
3.臨界分切應力(Critical Resolved Shear Stress)
當分解切應力達到材料的臨界值時,材料開始發生塑性變形(如晶體滑移)。這一臨界值由材料本身性質決定。例如,切口半徑越小,分解切應力越大,可能縮短材料壽命。
4.實際意義
- 材料變形機制:解釋晶體材料在受力時為何沿特定方向滑移。
- 工程設計:通過控制應力方向或材料結構,優化抗變形能力。
補充說明
在非專業語境中,“resolved”可能表示“已解決的”或“堅決的”,但在力學領域需結合上下文理解其技術含義。
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