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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
' Z0 ~* X/ U% y# o4 b3 q/ ]9 U& 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。
1 G) Y2 |& @& S/ r* ^0 j  H
假设计算一个材料的弹性模量E。
3 R5 \' ^9 A9 N% B. p1 t, g
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。

& Z) J0 c: @# q4 F$ p3 B9 O4 [% a
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。
+ ]0 l- x6 T1 b" x
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。

/ V# `6 `( a% Y% F5 ^
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

3 N% A% u1 o8 w, Z- p( w
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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。
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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。
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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?
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 楼主| 发表于 2023-5-9 16:56:58 | 显示全部楼层

+ H  V+ L% z$ A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。, k: b( C6 G* p/ x! l% o0 z* \) }4 a
+ h: `5 w( s9 p3 Z. F. G1 c' P5 l
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。
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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
4 d( f, j% l( Z2 ?2 [( Q, L; p* k+ X" G, O4 H# C! s
泊松比 线弹性变形量都是常量,就不存在函数。
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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
5 w* z3 G/ o* _, l; ], i2 r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。
; @$ L% @# U& Q# x- f
弹性模量可以用第一性原理计算的,这是常规操作。
. g# Q# L6 |: J4 [; @# o  y5 u' m1 F+ q
这个人没啥水平,就懂得在这喷在那喷。建议全网封杀它。4 q7 `- _& I6 I2 Y+ |
' ]0 u. p* ?( ]; a( X: y( n
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发表于 2023-6-4 21:32:59 | 显示全部楼层
shuligaoshou 发表于 2023-5-21 16:06
4 d3 `# X7 E; M# o2 |4 ~2 M) F弹性模量可以用第一性原理计算的,这是常规操作。
$ Q& Z" j8 t( z. c4 _' S2 o3 n
4 n3 n- W0 D& N, n# O这个人没啥水平,就懂得在这喷在那喷。建议全网封杀 ...
4 [0 d6 k; v  R3 r6 U
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$ O% q; v' b7 R4 ]2 q: V: v! f8 M( \4 N- e2 @$ F/ x
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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 % A" }8 U; r1 N
咖啡加冰 发表于 2023-5-9 16:56
# n; w! ]6 o9 J9 h+ n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), ...
* E8 w3 W' k, k
你的细节好像有问题* b8 q0 D( {. R3 E7 ^1 E6 O) [; ?
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?: B" B  j2 O/ c

7 j4 h1 y2 V5 B5 j5 _
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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 18:47
" R- X; {1 |) S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。

: d- W4 g7 t$ [& G; C2 ?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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