
【化】 bulk strain
body; style; substance; system
【計】 body
【醫】 body; corpora; corps; corpus; leukocytic crystals; scapus; shaft; soma
Somato-
meet an emergency
【化】 strain
【醫】 strain; straining
體應變(volumetric strain)是固體力學中描述物體體積相對變化的物理量,定義為物體變形後體積增量ΔV與原體積V₀的比值。其數學表達式為: $$ varepsilon_v = frac{Delta V}{V_0} $$ 在三維直角坐标系中,體應變可分解為三個正應變分量的代數和:varepsilon_v = varepsilon_x + varepsilon_y + varepsilon_z,該公式源自連續介質力學的基本理論(參考《工程力學基礎》第3章)。
該參數在岩土工程領域具有特殊意義,土體的壓縮系數Cv與體應變存在直接相關性,相關測試方法詳見國家标準《GB/T 23900-2009 岩土工程勘察規範》。彈性力學理論指出,各向同性材料的體應變與平均正應力σ_m滿足關系:varepsilon_v = σ_m/(3K),其中K為體積模量(參考《彈性力學》第4版,清華大學出版)。
在工程實踐中,體應變測量技術已廣泛應用于混凝土結構健康監測、油氣儲層評估等領域。國際岩石力學學會(ISRM)建議采用三軸試驗儀進行精準測量,相關技術細則見ISRM測試規範Method-2015。
體應變是描述物體體積變化的物理量,指在外力或溫度等因素作用下,物體體積的相對變化量與原體積的比值。以下是詳細解釋:
定義
體應變表示物體體積變化的程度,計算公式為:
$$theta = frac{Delta V}{V_0}$$
其中,$Delta V$ 是體積變化量,$V_0$ 為初始體積。
物理意義
與線應變的關系
若物體在三個互相垂直方向的正應變分别為$varepsilon{xx}$、$varepsilon{yy}$、$varepsilon{zz}$,則小變形條件下體應變可近似表示為三者之和:
$$theta approx varepsilon{xx} + varepsilon{yy} + varepsilon{zz}$$
這一關系適用于各向同性材料的彈性變形階段。
應用場景
注:體應變與正應變(描述長度變化)、切應變(描述角度畸變)共同構成應變分析的三大類型。
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