中文名 | 彈性變形 | 外文名 | elastic deformation |
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條????件 | 材料在外力作用下產(chǎn)生變形 | 定????律 | 胡克定律 |
分????類(lèi) | 線彈性、非線彈性和滯彈性 | 學(xué)????科 | 材料力學(xué) |
金屬中的彈性變形是以改變?cè)娱g的距離來(lái)實(shí)現(xiàn)的。外力與彈性變形之間的關(guān)系是用虎克定律來(lái)描述的?;⒖硕煽蓴⑹鰹椋何矬w受外力作用而產(chǎn)生變形時(shí),在彈性限度以?xún)?nèi),變形與外力的大小成正比。
在單向拉伸的簡(jiǎn)單條件下,真實(shí)正應(yīng)力σi與真應(yīng)變?chǔ)诺倪@個(gè)關(guān)系可寫(xiě)為:
σi=Cε (1)
比例常數(shù)C稱(chēng)為彈性模量,它反映了金屬材料抵抗彈性形變的能力。 相似的關(guān)系,在單向切變的簡(jiǎn)單條 件下也成立,即
τ=C′γ (2)
式中τ——切應(yīng)力;γ——切應(yīng)變; C′——切變彈性模量。當(dāng)采用工程應(yīng)力與應(yīng)變時(shí),類(lèi)似公式(1)和(2) 的關(guān)系仍然成立,但比例常數(shù)稍有變化,習(xí)慣上分別用E和G來(lái)表示,E也稱(chēng)為楊氏模量,E和G的關(guān)系為:
G=E[2(1 ν)] (3)
其中ν稱(chēng)為波松比,表示縱向形變 與橫向形變間之比值關(guān)系。一般來(lái)說(shuō),彈性形變都比較小,特別是對(duì)剛性較大的金屬材料來(lái)說(shuō),更是如此。在這種情況下,工程應(yīng)力及應(yīng)變與真實(shí)應(yīng)力及應(yīng)變的區(qū)別很小,E、G 分別與C、C′就等同起來(lái)。
在三向拉伸或三向壓縮的條件 下,物體除了形狀變化外,還要發(fā)生體積的變化。例如對(duì)各向同性體來(lái)說(shuō),若受到三向壓應(yīng)力P,則任一主 方向上的應(yīng)變e為:
而體積的相對(duì)變化△V/V為△V/V =3e=3P(2v—1)/E,這樣便得到 了壓力P與體積應(yīng)變的關(guān)系為:
其中E/3(1—2v)稱(chēng)體彈性模量,可用K來(lái)表示,K的倒數(shù)β=1/K,稱(chēng)體積壓縮系數(shù)。 2100433B
物體受外力作用時(shí),就會(huì)產(chǎn)生變形,如果將外力去除后,物體能夠完全恢復(fù)它原來(lái)的形狀和尺寸,這種變形稱(chēng)為彈性變形。
材料在受到外力作用時(shí)產(chǎn)生變形或者尺寸的變化,而且能夠恢復(fù)的變形叫做彈性變形。彈性變形受力物體的全部變形中在除去應(yīng)力后能迅速回復(fù)的那部分變形。彈性變形的重要特征是其可逆性,即受力作用后產(chǎn)生變形,卸除載荷...
彈性變形是在物體受到外力時(shí),其內(nèi)部只存在晶格變形而無(wú)位移,外力消失后,晶格復(fù)位,物體形狀也隨之復(fù)原塑性變形是受外力后,其內(nèi)部不単有晶格變形而且產(chǎn)生晶格移位 ,外力消失后,晶格不能復(fù)位,物體形狀也不能復(fù)...
彈性形變:材料在外力作用下產(chǎn)生變形,當(dāng)外力取消后,材料變形即可消失并能完全恢復(fù)原來(lái)形狀的性質(zhì)稱(chēng)為彈性。這種可恢復(fù)的變形稱(chēng)為彈性變形。 彈性變形的重要特征是其可逆性,即受力作用后產(chǎn)生變形,卸除載荷后...
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為了探討塑性混凝土應(yīng)力-應(yīng)變曲線直線段P_1和P_2的取值范圍,從而得出彈性模量的取值,通過(guò)對(duì)4組不同混凝土配合比的48個(gè)試件,進(jìn)行了單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。通過(guò)試驗(yàn)繪制了典型應(yīng)力-應(yīng)變曲線,選取了曲線的近似直線段,進(jìn)而分析割線模量和計(jì)算區(qū)間內(nèi)切線模量均值的相近程度,并對(duì)直線段彈性模量計(jì)算公式中如何對(duì)P_1和P_2取值進(jìn)行了研究。試驗(yàn)結(jié)果表明:塑性混凝土應(yīng)力-應(yīng)變曲線上升段存在近似直線段;塑性混凝土的強(qiáng)度〈5MPa時(shí),選取60%和80%峰值應(yīng)力作為彈性模量計(jì)算公式中P_1和P_2的值比較符合塑性混凝土的實(shí)際情況;反之,則需要更進(jìn)一步的研究。試驗(yàn)研究成果為解決低強(qiáng)度塑性混凝土材料性能取值難問(wèn)題提供了一種較好的方法。
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為了探討塑性混凝土應(yīng)力-應(yīng)變曲線直線段P_1和P_2的取值范圍,從而得出彈性模量的取值,通過(guò)對(duì)4組不同混凝土配合比的48個(gè)試件,進(jìn)行了單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。通過(guò)試驗(yàn)繪制了典型應(yīng)力-應(yīng)變曲線,選取了曲線的近似直線段,進(jìn)而分析割線模量和計(jì)算區(qū)間內(nèi)切線模量均值的相近程度,并對(duì)直線段彈性模量計(jì)算公式中如何對(duì)P_1和P_2取值進(jìn)行了研究。試驗(yàn)結(jié)果表明:塑性混凝土應(yīng)力-應(yīng)變曲線上升段存在近似直線段;塑性混凝土的強(qiáng)度<5MPa時(shí),選取60%和80%峰值應(yīng)力作為彈性模量計(jì)算公式中P_1和P_2的值比較符合塑性混凝土的實(shí)際情況;反之,則需要更進(jìn)一步的研究。試驗(yàn)研究成果為解決低強(qiáng)度塑性混凝土材料性能取值難問(wèn)題提供了一種較好的方法。
封面
瀝青路面黏彈性變形機(jī)理與車(chē)轍防治技術(shù)
內(nèi)容簡(jiǎn)介
序
前言
第一章 緒論
第二章 重載慢速交通下瀝青混合料的變形特性
第三章 瀝青路面車(chē)轍數(shù)值分析及其黏彈性變形機(jī)理
第四章 多軸重載交通作用下爬坡路段瀝青路面力學(xué)響應(yīng)分析
第五章 抗車(chē)轍瀝青混合料的多層次優(yōu)化設(shè)計(jì)
第六章 灌漿型半柔性路面材料組成設(shè)計(jì)與使用性能
第七章 超大粒徑瀝青混合料組成設(shè)計(jì)及其使用性能
參考文獻(xiàn)
封底 2100433B
彈性變形控制法是日本鐵路在設(shè)計(jì)強(qiáng)化路基基床表層時(shí)提出的。日本強(qiáng)化路基基床表層采用的是瀝青混凝土,厚5cm。參照公路瀝青混凝土路面設(shè)計(jì),路面回彈變形折角不應(yīng)大于2.5%,故根據(jù)日本鐵路基床荷載分布情況,應(yīng)控制基床表層彈性變形不應(yīng)大于2.5mm,否則瀝青混凝土面層將開(kāi)裂,影響基床表層的特性。
對(duì)于非瀝青混凝土表面的基床表層,彈性變形控制法同樣適用。許多現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查資料表明,若基床表面的彈性變形大于4mm時(shí),將引起道碴的側(cè)向流動(dòng),從而加速線路狀態(tài)的惡化。因此,有關(guān)研究提出我國(guó)高速鐵路路基基床表層為級(jí)配碎石或級(jí)配砂礫石,屬柔性材料,不同于日本使用的剛度很大的水硬性高爐爐渣,可以將3.5mm作為京滬高速鐵路路基基床表層的彈性變形控制值。研究表明,當(dāng)基床表層材料的變形模量為180MPa,基床底層填土變形模量為34MPa,基床表層厚度為0.7m時(shí),能夠滿(mǎn)足3.5mm的控制條件。
綜合強(qiáng)度控制與變形控制兩方面的計(jì)算結(jié)果,京滬高速鐵路路基基床表層的厚度取為0.7m。為有利于自然降水的排出,基床表層和基床底層頂面都應(yīng)設(shè)置4%的橫坡?;脖韺拥姆琅潘畣?wèn)題應(yīng)在設(shè)計(jì)中引起重視,應(yīng)在路基基床表層增設(shè)5~10cm瀝青混凝土防排水層,表層總厚度不變。
車(chē)轍是瀝青路面的一種典型病害,主要源自于瀝青混合料的黏彈性變形,而高溫、重載和慢速交通顯然是加劇路面車(chē)轍產(chǎn)生的重要外因。本書(shū)結(jié)合試驗(yàn)研究、理論分析和數(shù)值模擬等方法,系統(tǒng)研究瀝青和瀝青混合料的黏彈變形特性,揭示瀝青混合料的時(shí)間-溫度-應(yīng)力等效性,闡述重載慢速交通對(duì)瀝青路面車(chē)轍的作用機(jī)理,重新認(rèn)識(shí)超載、重載對(duì)瀝青路面結(jié)構(gòu)的影響,進(jìn)而提出抗車(chē)轍瀝青混合料的多層次優(yōu)化設(shè)計(jì)方法、灌漿型半柔性路面材料和超大粒徑瀝青混合料及其組成設(shè)計(jì)方法,形成有效防治瀝青路面車(chē)轍的綜合技術(shù)體系。 本書(shū)可供從事道路工程教學(xué)、科研和設(shè)計(jì)人員參考,也可作為相關(guān)專(zhuān)業(yè)研究生的教材或?qū)W習(xí)參考書(shū)。