
【化】 elastic limit under shear
contend with; defy; fight; refuse; repel; resist
【醫】 Adv.; contra-; ob-
cut; scissors; clip; lop; shear; snip; trim
【醫】 scissors; shears
ball; bomb; flip; pellet; play; shoot; spring
【醫】 bomb; bullet
limit; terminal; the maximum; utmost
【化】 limit(ing) point
抗剪彈性極限(Elastic Shear Limit)是材料力學中的重要概念,指材料在承受剪切應力時,能夠保持完全彈性變形且不産生永久形變的臨界應力值。當剪切應力超過該極限後,材料将進入塑性變形階段,導緻不可逆的結構變化。該參數在機械設計、土木工程及航空航天領域具有關鍵指導意義。
從工程應用角度,抗剪彈性極限常用于評估金屬、複合材料或黏彈性體(如橡膠)的承載能力。例如,在橋梁螺栓連接設計中,需确保構件所受剪切力始終低于材料的彈性極限,以避免連接失效。數學表達上,剪切彈性極限與剪切模量(G)及剪切應變(γ)的關系可表示為: $$ τ_e = G cdot γ_e $$ 其中,τ_e為抗剪彈性極限,γ_e為對應的最大彈性剪切應變。
國際标準如ASTM E143-20《剪切模量測試标準》和國标GB/T 7314-2017《金屬材料室溫壓縮試驗方法》均提供了相關測試方法。材料科學領域權威著作《材料力學行為》(Callister, 2018)指出,該參數的精确測定需結合動态機械分析(DMA)或雙軸剪切試驗設備完成。
“抗剪彈性極限”是材料力學中的複合概念,需結合“抗剪”和“彈性極限”兩方面解釋:
抗剪指材料抵抗剪切破壞的能力。當外力作用方向相反且作用線緊密相鄰時(如剪刀裁切物體),材料内部會産生剪切應力。抗剪能力決定了材料在剪切力作用下是否發生斷裂或永久變形。
彈性極限是材料在受力後能完全恢複原狀的最大應力值。若應力超過此極限,材料将發生塑性變形(無法恢複原狀)。例如,彈簧被拉伸超過彈性極限後無法回彈。
抗剪彈性極限特指材料在剪切方向上保持彈性變形的最大應力值。其數學表達式為: $$ tau_e = frac{F}{A} $$ 其中,$tau_e$為抗剪彈性極限(單位:MPa),$F$為材料能承受的最大彈性剪切力,$A$為受力截面積。
概念 | 描述 | 典型應用場景 |
---|---|---|
抗剪強度 | 材料抵抗剪切破壞的極限應力 | 結構節點設計 |
抗剪彈性極限 | 剪切方向彈性變形的最大應力 | 彈性元件選型 |
如需進一步了解抗剪測試方法或具體材料參數,可參考材料力學手冊或工程标準(如ASTM)。
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