strain rate是什麼意思,strain rate的意思翻譯、用法、同義詞、例句
常用詞典
應變速率;[力] 應變率;[力] 變形速度
例句
The steady-state creep strain rate is a power function of deviatoric stress and exponential function of temperature and energy.
穩定蠕變應變率本構方程是作用在鹽岩上的應力偏量的幂次函數和能量與溫度的指數函數。
Strain rate and stress are nonlinearly related .
應變速率和應力呈非線性關系。
Comparatively, the slow strain rate method has higher sensitivity.
相比而言,慢應變速率法具有更高的靈敏性。
The mechanical property of N80 is affected by strain rate and temperature.
N80鋼的力學性能受應變速率和溫度的共同作用和影響。
The room temperature tensile strength increases with the increase of strain rate.
其室溫拉伸強度隨應變速率的加快而提高;
專業解析
應變率(Strain Rate)是連續介質力學和材料科學中的一個核心概念,用于定量描述材料變形發生的快慢程度。其詳細含義如下:
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基本定義
應變率指單位時間内發生的應變變化量。應變(Strain)描述的是物體形狀或尺寸相對于其原始狀态的相對變化量(通常是無量綱的),而應變率則是這個變化量隨時間的變化率。其數學定義是應變對時間的導數:
$$
dot{epsilon} = frac{depsilon}{dt}
$$
其中 $dot{epsilon}$ 表示應變率,$epsilon$ 表示應變,$t$ 表示時間。
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物理意義
- 變形速率:應變率直接反映了材料内部質點間發生相對位移的速度。應變率越高,意味着材料在單位時間内經曆的變形量越大,變形過程越劇烈。
- 與加載速率相關:在實驗中,施加在材料上的載荷或位移速率直接影響材料内部的應變率。快速加載(如沖擊)導緻高應變率,慢速加載(如蠕變)導緻低應變率。
- 材料響應的關鍵參數:材料的力學性能(如強度、韌性)往往強烈依賴于應變率。許多材料在高應變率下表現出更高的強度(應變率強化效應)和不同的失效模式。
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數學表達與單位
- 由于應變 $epsilon$ 通常是無量綱的(例如,工程應變 $epsilon = Delta L / L_0$),應變率 $dot{epsilon}$ 的單位是時間的倒數,常用單位為$s^{-1}$ (每秒)。
- 在更一般的情況下(三維、大變形),應變率是一個二階張量(應變率張量),描述了變形過程中各個方向上線長度變化率和角度變化率的速率。
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重要性與應用
- 材料本構關系:建立準确描述材料應力-應變關系的本構模型時,必須考慮應變率的影響。例如,粘彈性、粘塑性模型都顯式包含應變率項。
- 動态行為分析:在沖擊、爆炸、高速碰撞、金屬成形(如鍛造、沖壓)、地震工程等領域,材料經曆高應變率變形(通常在 $10$ 到 $10 s^{-1}$ 或更高),其行為與準靜态加載($10^{-5}$ 到 $10^{-1} s^{-1}$)有顯著不同。理解應變率效應對于設計安全結構和優化工藝至關重要。
- 實驗力學:霍普金森壓杆(SHPB)等實驗裝置專門用于測量材料在高應變率下的力學性能。
參考來源說明:
由于當前未能獲取到可直接引用的特定網頁鍊接,關于應變率的權威定義和深入讨論,建議參考以下類型的可靠來源:
- 經典力學教材:如 Timoshenko & Goodier 的《Theory of Elasticity》,Malvern 的《Introduction to the Mechanics of a Continuous Medium》。
- 材料科學/工程手冊:如 ASM Handbook (Vol. 8 - Mechanical Testing and Evaluation)。
- 大學工程系或國家實驗室網站:例如麻省理工學院(MIT)開放課程中的力學講義、美國國家标準與技術研究院(NIST)的材料數據庫相關文檔。
- 專業學術期刊:《Journal of the Mechanics and Physics of Solids》, 《International Journal of Plasticity》, 《Experimental Mechanics》。
這些來源通常提供經過嚴格同行評議的、關于應變率定義、測量方法和工程應用的詳細、準确信息。
網絡擴展資料
"Strain rate"(應變率)是力學和材料科學中的關鍵概念,用于描述材料變形的速率。以下是詳細解釋:
1.基本定義
應變率表示單位時間内發生的應變(變形量),即應變隨時間的變化率。數學上表示為:
$$
dot{epsilon} = frac{depsilon}{dt}
$$
其中:
- $dot{epsilon}$:應變率(單位:s⁻¹)
- $epsilon$:應變(無量綱)
- $t$:時間
2.應變 vs. 應變率
- 應變(Strain):材料形狀變化的相對量(如拉伸長度/原始長度)。
- 應變率:強調這種變化的快慢,例如快速沖擊(高應變率)與緩慢擠壓(低應變率)。
3.實際意義
- 材料行為:應變率影響材料的力學響應。例如:
- 高應變率(如碰撞):金屬可能脆性斷裂。
- 低應變率(如緩慢拉伸):金屬易發生塑性變形。
- 應用領域:
- 工程:汽車碰撞測試、爆炸沖擊分析。
- 地質學:岩石在闆塊運動中的長期蠕變。
- 生物力學:肌肉或軟組織的動态響應。
4.典型場景示例
- 高應變率(>10³ s⁻¹):子彈穿透金屬、地震波傳播。
- 低應變率(<10⁻³ s⁻¹):冰川流動、金屬緩慢鍛造。
5.相關概念
- 應力率:應力隨時間的變化率(與應變率相關但不相同)。
- 應變率張量:在多維變形中,應變率需用張量描述複雜變形模式。
如果需要進一步了解具體材料(如聚合物、金屬)對應變率的敏感性差異,或實際工程中的測量方法,可提供補充說明。
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