
【化】 initial strain
at the beginning of; early; elementary; first; original
【醫】 arch-; arche-; prot-; proto-
begin
meet an emergency
【化】 strain
【醫】 strain; straining
初始應變在工程力學和材料科學中指材料或結構在未施加外部載荷前已存在的内部應變狀态。該現象常見于制造工藝(如鑄造、焊接)或預應力構件中,其英文對應術語為"initial strain"或"preliminary strain"。《英漢材料學大詞典》将其定義為"材料成形過程中因溫度梯度或機械約束形成的固有形變"。
根據ASM國際出版《材料工程手冊》,初始應變可分為兩類:① 殘餘應變(residual strain),由非均勻塑性變形引起;② 預設應變(predefined strain),常見于預拉伸鋼結構件。美國機械工程師協會(ASME)标準指出,該參數在彈性力學分析中需通過本構方程$epsilon{total} = epsilon{initial} + sigma/E$進行修正。
劍橋大學材料系研究顯示,焊接接頭的初始應變值可達0.2-0.5%,直接影響構件疲勞壽命。中國GB 50017鋼結構設計規範要求,在重要承重構件計算中必須考慮初始應變修正系數$alpha_{is}=1.05$。
“初始應變”是材料力學和工程學中的術語,指物體在受到外部載荷作用前已存在的應變狀态,通常作為後續變形分析的基準。以下是詳細解釋:
基本定義
初始應變描述的是材料在受力前的原始狀态或預變形情況。例如,若材料在制造過程中因冷卻、加工等産生内部殘餘應力,即使未受外力,也可能存在初始應變。數學上,正應變公式為:
$$varepsilon = frac{Delta l}{l_0}$$
其中,( l_0 ) 為初始長度,初始應變通常以該狀态為參考點。
應用場景
與常規應變的區别
常規應變指外力作用下的相對變形,而初始應變強調受力前的狀态。例如,彈簧未加載時的自然狀态對應初始應變為零,若彈簧已被壓縮儲存能量,則存在非零初始應變。
提示:若需更專業的工程定義或公式推導,建議參考《材料力學》教材或相關學術文獻。
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