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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

3 q! |, U+ D5 Z' n: O+ B" n
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。
  V- K5 G0 l$ S+ g  l
假设计算一个材料的弹性模量E。
) t/ i' W) U7 j4 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。
- h" I4 m, ^3 G0 |( S1 b2 j0 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。
3 k( L) U5 Y" X3 i: d% ^
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。

3 z2 B, @1 F, r! D6 f$ b0 ^
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

1 E4 Q! a: W1 @
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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

9 }" a1 Y4 P! F8 B  X' n+ V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。( _0 U: R0 }8 D

& [: l! B' q; Y7 m+ ?4 M6 ?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' r+ v& @4 y0 f  L

4 k, `, E6 I6 f" v& v  H! P% _6 l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
- C: \  g9 n6 F- N6 U9 M, Q6 g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。
' v- r; o0 E% v: ]
弹性模量可以用第一性原理计算的,这是常规操作。; W; s# R# C( f# Q" Y% Y3 O
7 a$ l/ W( y# B& v
这个人没啥水平,就懂得在这喷在那喷。建议全网封杀它。. u& T% [0 C4 M3 T1 K
; F" J, h! Z+ x5 ?3 A$ Y; \
发表于 2023-6-4 21:32:59 | 显示全部楼层
shuligaoshou 发表于 2023-5-21 16:06
. X4 `$ n2 h6 g弹性模量可以用第一性原理计算的,这是常规操作。$ `6 f# V  D1 p+ `
# \# ?- v3 y( f3 n& A+ o
这个人没啥水平,就懂得在这喷在那喷。建议全网封杀 ...
& M" R$ R7 G( R" s) F
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?
/ T1 \: d  q6 w! W) v* N. x
/ C8 h8 V. c' D, g+ i  M
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
4 \  V9 p2 I  G' b* V  z: f8 U0 X7 o$ G
咖啡加冰 发表于 2023-5-9 16:56) [. a+ g' R+ b! `0 h
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), ...

* P6 D6 o' B4 g$ u# X. o6 b* S你的细节好像有问题
! p. S1 J# E7 IE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?% D4 C, q# Y% F1 `  }9 F* j
- M) ?- r/ P% ]: w2 J
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
7 ?8 P0 t9 [$ `3 ?# I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。

) e  j2 w5 J& G7 r6 s& c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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