泊松比英文解釋翻譯、泊松比的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 Poisson ratio; Poisson's ratio
分詞翻譯:
泊松的英語翻譯:
【計】 poisson
比的英語翻譯:
compare; compete; ratio; than
【醫】 proportion; ratio
【經】 Benelux; benelux customs union; benelux economic union
專業解析
泊松比(Poisson's Ratio)是材料力學中的核心參數,用于描述材料在單向拉伸或壓縮時橫向應變與軸向應變的比值,其數學表達式為:
$$
u = -frac{varepsilon{text{transverse}}}{varepsilon{text{axial}}}
$$
其中,$
u$為泊松比,$varepsilon{text{transverse}}$為橫向應變,$varepsilon{text{axial}}$為軸向應變。
關鍵特性與科學意義
- 取值範圍:大多數材料的泊松比介于0(如軟木)到0.5(如橡膠)之間。理論表明,各向同性材料的泊松比極限為0.5,對應不可壓縮材料。
- 極端特例:部分特殊材料(如某些聚合物泡沫)具有負泊松比(即拉脹材料),受拉時橫向膨脹,這類特性被應用于航空航天緩沖結構。
- 工程應用:在橋梁設計、機械零件強度分析及生物醫學材料(如人工骨骼)中,泊松比直接影響應力分布預測與耐久性評估。
權威參考資料
- 經典理論:彈性力學奠基人Timoshenko在《材料力學》中系統推導了泊松比與彈性模量的關系(Timoshenko & Goodier, 1951)。
- 國家标準:中國《工程材料力學性能測試規範》(GB/T 22315-2008)規定了泊松比的标準實驗測定方法。
- 前沿研究:麻省理工學院(MIT)材料實驗室近年通過納米壓痕技術實現了微尺度泊松比的高精度測量(MIT OpenCourseWare, 2024)。
網絡擴展解釋
泊松比(Poisson's Ratio)是材料力學中的一個重要參數,用于描述材料在單向拉伸或壓縮時,橫向應變與軸向應變的比值關系。以下是詳細解釋:
1. 定義與公式
泊松比(符號為$
u$)定義為材料在彈性變形範圍内,橫向應變(與受力方向垂直的應變)與軸向應變(與受力方向平行的應變)的比值的負數。其公式為:
$$
u = -frac{epsilon{text{橫向}}}{epsilon{text{軸向}}}
$$
- 負號的意義:當材料被拉伸(軸向應變為正)時,橫向通常會收縮(橫向應變為負),負號使泊松比為正值。
2. 典型材料的泊松比
- 普通材料:大多數材料的泊松比在0到0.5之間。
- 金屬:0.2~0.3(如鋼約為0.3,鋁約為0.33)。
- 橡膠:接近0.5(近似不可壓縮材料)。
- 軟木、泡沫:接近0(橫向變形極小)。
- 特殊材料:存在負泊松比材料(拉脹材料),拉伸時橫向膨脹,如某些蜂窩結構或聚合物。
3. 物理意義
- 材料變形特性:泊松比反映材料受力時的橫向變形能力。
- $
u=0.5$:材料體積保持不變(如橡膠)。
- $
u=0$:橫向無變形(如軟木受壓時幾乎不變寬)。
- 不可壓縮性:當$
u=0.5$時,材料不可壓縮,彈性模量$E$與剪切模量$G$的關系為$G = frac{E}{3}$。
4. 應用領域
- 工程設計:預測材料受力時的多維變形(如橋梁、建築結構)。
- 材料選擇:根據變形需求選擇合適泊松比的材料(如減震材料需高泊松比)。
- 科學研究:分析材料的微觀結構特性(如孔隙率、各向異性)。
5. 與其他參數的關系
彈性模量($E$)、剪切模量($G$)和泊松比($
u$)滿足:
$$
G = frac{E}{2(1+
u)}
$$
通過泊松比,可以全面理解材料的變形行為,為工程設計和材料研發提供關鍵依據。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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