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什么是泊松比的意思概念介紹

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什么是泊松比的意思概念介紹

  泊松比由法國科學家泊松(Simon Denis Poisson,1781-1840)最先發(fā)現(xiàn)并提出。那么你對泊松比了解多少呢?以下是由學習啦小編整理關(guān)于什么是泊松比的內(nèi)容,希望大家喜歡!

  什么是泊松比

  泊松比是指材料在單向受拉或受壓時,橫向正應變與軸向正應變的絕對值的比值,也叫橫向變形系數(shù),它是反映材料橫向變形的彈性常數(shù)。

  泊松比的起源

  泊松比由法國科學家泊松(Simon Denis Poisson,1781-1840)[1] 最先發(fā)現(xiàn)并提出。

  他在1829年發(fā)表的《彈性體平衡和運動研究報告》一文中,用分子間相互作 用的理論導出彈性體的運動方程,發(fā)現(xiàn)在彈性介質(zhì)中可以傳播縱波和橫波, 并且從理論上推演出各向同性彈性桿在受到縱向拉伸時,橫向收縮應變與縱 向伸長應變之比是一常數(shù),其值為四分之一。

  若在彈性范圍內(nèi)加載,橫向應變εx與縱向應變εy之間存在下列關(guān)系:

  εx=- νεy

  式中ν為材料的一個彈性常數(shù),稱為泊松比。泊松比是量綱為一的量。

  泊松比詳細介紹

  材料沿載荷方向產(chǎn)生伸長(或縮短)變形的同時,在垂直于載荷的方向會產(chǎn)生縮短(或伸長)變形。垂直方向上的應變εl與載荷方向上的應變ε之比的負值稱為材料的泊松比。以v表示泊松比,則v=-εl/ε。在材料彈性變形階段內(nèi),v是一個常數(shù)。理論上,各向同性材料的三個彈性常數(shù)E、G、v中,只有兩個是獨立的,因為它們之間存在如下關(guān)系:

  G=E/2(1+v)。

  材料的泊松比一般通過試驗方法測定。

  對于傳統(tǒng)材料,在彈性工作范圍內(nèi),v一般為常數(shù),但超越彈性范圍以后,v隨應力的增大而增大,直到v=0.5為止。

  常用材料的E、ν值

  主次泊松比的區(qū)別

  主泊松比PRXY,指的是在單軸作用下,X方向的單位拉(或壓)應變所引起的Y方向的壓(或拉)應變;

  次泊松比NUXY,它代表了與PRXY成正交方向的泊松比,指的是在單軸作用下,Y方向的單位拉(或壓)應變所引起的X方向的壓(或拉)應變。

  PRXY與NUXY是有一定關(guān)系的: PRXY/NUXY=EX/EY

  對于正交各向異性材料,需要根據(jù)材料數(shù)據(jù)分別輸入主次泊松比,

  但是對于各向同性材料來說,選擇PRXY或NUXY來輸入泊松比是沒有任何區(qū)別的,只要輸入其中一個即可。

  簡單推導如下:

  假如在單軸作用下:

  (1)X方向的單位拉(或壓)應變所引起的Y方向的壓(或拉)應變?yōu)閎;

  (2)Y方向的單位拉(或壓)應變所引起的X方向的壓(或拉)應變?yōu)閍;

  則根據(jù) 胡克定律 得  σ=EX×a=EY ×b

  → EX/EY =b/a

  又 ∵ PRXY/NUXY=b/a

  ∴ PRXY/NUXY=EX/EY
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