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拉普拉斯变换计算材料弹性模量的例子

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发表于 2023-5-8 16:09:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
/ L- N% G' W+ c; s' ~0 m
在材料力学中,弹性模量是材料弹性性质的一种重要指标。拉普拉斯变换可以用于计算材料的弹性模量。

; t$ L* L1 l1 `4 G" R
假设计算一个材料的弹性模量E。
1 O6 W$ K$ C; x4 J% @9 I- i* e% o! e
运用弹性力学理论,设材料受到施加在上面的力F(x, t),产生的应变为ε(x, t)。根据弹性力学理论,我们可以得到下面的方程:ε(x, t) = (1/E) * σ(x, t)
其中,σ(x, t)是材料在x处受到的应力。

/ m' [7 F6 v4 @8 ^+ b- D
对上述方程通过拉普拉斯变换来进行变换。假设变换后的函数为F(α, t)和E(α, t),那么变换后的方程为:E(α, t) = F(α, t) / ε(α, t)
其中,ε(α, t)是由应变方程的拉普拉斯变换得到的。

  v, m* U8 w+ H- Q
如果我们能够将F(α, t)和E(α, t)的解析式求出来,那么就可以得到材料的弹性模量E了。
# D' n! }5 X" c+ M7 M  }
但是在实际应用中,常常只能得到材料在一些特定条件下的应力和应变数据。为了使用拉普拉斯变换来计算材料的弹性模量,我们需要将这些数据进行插值或拟合,以得到连续的应力和应变函数,然后再进行拉普拉斯变换
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发表于 2023-5-8 18:43:17 | 显示全部楼层
拉普拉斯变换怎么在这里应用不知道。连弹性模量的测试和定义估计都没搞清,幸亏这个几乎是精度不高的事,一辈子就这么混过来了。
发表于 2023-5-8 18:47:24 | 显示全部楼层
弹性模量作为物理属性,居然是计算出来的,就问你看没看过书吧。
发表于 2023-5-8 18:50:00 | 显示全部楼层
我们那时做材料力学课程实验时是做的梁的实验,工作以后才知道这不对应有明确定义的相应弹性模量。不知各位做过弹性模量的啥测试?
 楼主| 发表于 2023-5-9 16:56:58 | 显示全部楼层
/ j* ?% p& T/ S
弹性模量是材料的一种力学性质,它是材料在弹性变形阶段,其应力和应变成正比例关系(即符合胡克定律),其比例系数称为弹性模量。弹性模量的计算公式是K=E/ (3× (1-2*v)),其中E为杨氏模量,v为泊松比。8 g6 K! k% e2 P& N5 e, i- @1 _

- ^* D2 ^( ?/ S3 W% [因此,弹性模量可以通过计算得出,不需要试验。但是,如果你想要更准确的结果,可以通过实验来获得。
发表于 2023-5-14 11:10:38 | 显示全部楼层
弹性模量是一个常值 不是具体的函数
2 |* H' }& x" F; D$ y* ~# \! `! q
) O; j# c1 J1 q6 d, a2 t+ K泊松比 线弹性变形量都是常量,就不存在函数。
发表于 2023-5-21 16:06:44 | 显示全部楼层
初次登录 发表于 2023-5-8 18:47
. r7 F4 S& {1 a% @2 f+ l% x弹性模量作为物理属性,居然是计算出来的,就问你看没看过书吧。

% g9 ^/ n0 J! y) k) Q( F, ]6 Q$ F9 T1 h( Z弹性模量可以用第一性原理计算的,这是常规操作。
- V( H" Y0 J7 b# i  a
4 j+ t! m0 g) t2 y这个人没啥水平,就懂得在这喷在那喷。建议全网封杀它。
9 X; G, a- x5 y1 P# D6 s! `  _5 d
6 W) `4 q/ Y* ^& g
发表于 2023-6-4 21:32:59 | 显示全部楼层
shuligaoshou 发表于 2023-5-21 16:06; {6 X+ f7 `( Y7 w; H
弹性模量可以用第一性原理计算的,这是常规操作。
* I  @! _  t# M  l# A) F; F' v  j8 {" s' M3 @: z
这个人没啥水平,就懂得在这喷在那喷。建议全网封杀 ...
% G* W6 D% ?. @# P( {
你这种人最该死,别人提个技术观点或者什么,对错不论,就封杀,还让不让人活?, k$ E/ ^2 a! K$ L) t# z* ?

& ^) O+ T" b5 ^# B
发表于 2023-6-4 21:35:59 | 显示全部楼层
本帖最后由 liuxiaoran 于 2023-6-4 21:37 编辑 0 J; {. b. n2 z, e) n
咖啡加冰 发表于 2023-5-9 16:56+ b  X& p4 E2 _+ G
弹性模量是材料的一种力学性质,它是材料在弹性变形阶段,其应力和应变成正比例关系(即符合胡克定律), ...

9 p; f* y6 e5 p; o5 G( t你的细节好像有问题, [/ N% [) i  \! v9 s4 A
E杨氏模量就是一种最典型的弹性模量,你那个k是剪切模量?好像也不是,剪切模量金属大约是杨氏模量的三分之一?2 L) i5 S1 ]; D/ @8 e

$ A. f/ E' h7 R# V: d8 M
发表于 2023-6-8 11:19:35 | 显示全部楼层
初次登录 发表于 2023-5-8 18:473 U3 t, B* Y3 t) u  Y: ^: k
弹性模量作为物理属性,居然是计算出来的,就问你看没看过书吧。
% H" z; j! B; P! r$ d
哪个数据不是计算出来的,做实验就是为了计算。只不过他计算出来的是个常量而不是变量。
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