歪形能理論英文解釋翻譯、歪形能理論的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 distortion energy theory
相關詞條:
1.distortionenergytheory
專業解析
歪形能理論(Distortion Energy Theory)是材料力學中用于預測延性材料屈服行為的核心準則之一,其英文全稱為“Maximum Distortion Energy Theory”。該理論認為,當材料内部因形狀改變而積累的畸變能達到臨界值時,材料将發生屈服現象。這一理論由奧地利力學家Richard von Mises于1913年提出,因此也被稱為“Von Mises屈服準則”。
從數學表達角度,歪形能理論通過Von Mises應力公式量化材料的屈服條件:
$$
sigma_{vm} = sqrt{frac{1}{2}left[(sigma_1 - sigma_2) + (sigma_2 - sigma_3) + (sigma_3 - sigma1)right]}
$$
其中$sigma{vm}$為等效Von Mises應力,$sigma_1, sigma_2, sigma_3$代表三個主應力。該公式在三維應力狀态下有效,且被廣泛應用于金屬塑性分析領域。
在工程實踐中,歪形能理論主要應用于:
- 機械設計:預測軸類零件、壓力容器等結構在複雜載荷下的強度失效;
- 材料科學:評估金屬、高分子材料在塑性變形階段的能量吸收特性;
- 有限元分析:作為CAE軟件(如ANSYS、ABAQUS)中彈塑性仿真的基礎判據。
相較于Tresca最大剪應力理論,歪形能理論更符合實驗數據,尤其適用于韌性材料的多軸應力分析。美國機械工程師協會(ASME)在鍋爐與壓力容器設計規範中明确引用該理論作為校核标準。
權威參考文獻包括:
- ASM International出版的《Metals Handbook》第19版(ASM Handbook Committee, 1990);
- 劍橋大學教材《Engineering Plasticity》(Hill R., 1998);
- 美國機械工程師學會标準ASME BPVC Section VIII Div.2。
網絡擴展解釋
“歪形能理論”是材料力學中的一個專業術語,主要與材料的屈服準則相關。以下是詳細解釋:
1.基本定義
- 歪形能理論(Distortion Energy Theory),也稱為畸變能理論,是用于判斷材料在複雜應力狀态下是否發生塑性變形的理論。其核心觀點是:當材料内部的畸變能(形狀改變産生的能量)達到臨界值時,材料開始屈服。
2.理論背景
- 該理論由Von Mises提出,屬于各向同性材料的屈服準則。其數學表達式為:
$$
frac{1}{2}left[(sigma_1-sigma_2) + (sigma_2-sigma_3) + (sigma_3-sigma_1)right] = sigma_y
$$
其中,$sigma_1, sigma_2, sigma_3$為主應力,$sigma_y$為材料的屈服強度。
3.應用與擴展
- 各向異性材料的推廣:Hill在1984年基于Von Mises理論,提出了適用于正交各向異性材料的屈服準則,但需注意此時體積變化與形狀變化無法完全分離。
- 工程應用:廣泛用于金屬塑性成形、結構強度分析等領域,尤其適用于延性材料(如鋼、鋁)的失效預測。
4.術語來源
- “歪形”在中文中意為“變形”或“畸變”,源自“歪”字的不正、偏斜含義。該理論名稱強調了材料因形狀改變而儲存的能量對屈服的影響。
歪形能理論通過畸變能臨界值判斷材料屈服,是Von Mises準則的核心内容,後續被推廣至各向異性材料。如需進一步了解Hill準則或具體公式推導,可參考材料力學相關文獻。
分類
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