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压缩系数和压缩模量的物理意义是什么

发布时间:2022-04-14 14:48:07

㈠ 何谓土的压缩系数它如何反映土的压缩性质

土压缩系数是土在有侧限条件下受压时,在压力变化不大范围内,孔隙比的变化值(减量)与压力的变化值(增量)的比值。可用压缩曲线求得。
压缩系数愈大,土的压缩性愈高。压缩系数a值与土所受的荷载大小有关。工程中一般采用100~200 kPa压力区间内对应的压缩系数a1-2来评价土的压缩性。即
a1-2<0.1 MPa-1 属低压缩性土;
0.1 MPa-1≤a1-2<0.5 MPa-1 属中压缩性土;
a1-2≥0.5 MPa-1 属高压缩性土。

㈡ 压缩系数和压缩指数的物理意义是什么

压缩系数和压缩之数的物理意义是什么?压缩系数是指同一个物品之间,压缩所产生的变化值,压缩数是指某一个物品的单一压缩数据

㈢ 何谓压缩模量与压缩系数有何区别和联系

物体被压缩时应力与应变的比值叫压缩模量,压缩模量为物体整体的平均压缩系数

㈣ 请问一下体积弹性模量是什么意思呀

说一下我自己的看法,仅供参考哈~液体和气体都具有可压缩性,这种可压缩性实际上就是流体的弹性。
压缩系数K=-V^-1*dV/dp,也就是单位体积,流体体积随着压力增大而压缩多少,压缩系数越大液体也就越容易压缩。体积弹性模量是压缩系数的倒数,可以理解成液体的刚度,其值越大,液体越刚,越不容易被压缩。

㈤ 形变与应力

岩石和一切固体一样,在外力作用下所发生的弹性形变虽然是多种多样的,但可以归结为两种最基本的形变,即体积形变 ( 简称体变) 和形状形变 ( 简称切变) 。为了讨论方便,假定在弹性形变区域中 ( 即远离震源,可以把岩石介质当作完全弹性体来研究的区域) ,取出岩石的一个小立方体单元来研究。所谓体变是指在外力 f 作用下,只使小立方体的体积发生变化,但形状保持不变。如图1 - 1a 所示。切变则是在外力 f 作用下,保持立方体的体积不变,只是改变它的形状,即改变了各边的夹角。如图 1 -1b 所示。

图 1 -1 物体形变示意图

在弹性限度内,外力既然能引起物体形变,为什么不能使物体无限制地形变下去呢?外力去掉以后,物体为什么又能恢复原状呢?

从图 1 -1 所示,体积形变 ( 膨胀或压缩) 与垂直作用于立方体各个面上的外力有关,而形状形变则是由平行于立方体各个面的外力所引起的。与这些外力作用的同时,在立方体内部将出现与加在单位面积上的外力相对立的等作用的力,称为应力。立方体由形变引起应力。在外力作用时,立方体的应力,对形变起对抗的作用,所以立方体不会无限地形变下去; 当外力去掉后,应力就使立方体立即恢复原状。实践证明,在一定范围内,应力与形变成正比。这个范围称为弹性限度。

在材料力学中已经讨论过,对于细长杆状物体,当外力P沿轴线作用于杆两端,使杆沿轴向拉伸或压缩时,与轴垂直的横截面上有正应力σ作用,而沿轴线方向单位长度的变形,即正应变为ε。当外力P变化时,便有不同的σ,随后有不同的应变ε与之对应。分别以σ和ε为坐标,画出曲线σ=f(ε),如图1-2所示。由图1-2可知,当σ不超过σy时,ε与σ的关系为一直线,σy称为比例极限。当σ不超过σy'时,材料表现为弹性性质,即当外力去掉后能恢复原状。因此,σy'称为弹性极限。一般说来,σy与σy'相差不大,为了方便起见,就将比例极限当作弹性极限来处理。当外力引起的应力σ超过σy'时,例如达到σN,则当外力去掉后,物体不能恢复原状,而产生了残余变形OR,这时物体表现出塑性性质。

图1-2 细长杆受力变形示意图

图1-2中的曲线方程式为

环境与工程地球物理勘探

当σ不超过σy时,f(ε)是线性的,式(1-1)变为

环境与工程地球物理勘探

式中:E为比例系数,称为弹性模量或杨氏模量。

当杆沿纵向拉伸时,产生轴向应变 。与此同时,横向却发生压缩,产生横向应变为 ,二者之比值为ν,表达式如下:

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式中:ν称为泊松系数或泊松比。它表示纵向应变为一单位时的横向应变。对于大多数岩石来说,ν约在0.25左右。

E与ν只与物体的性质有关,而与其形状无关。它们表征了物体的弹性性质,是物体的弹性常数。式(1-3)是虎克定律在这种简单情况下的表达式。

杨氏弹性模量的定义为:当圆的或多角形的柱体试件在其端面受到均匀分布的应力,而侧面为自由状态时,E就是所加应力与相对伸长之比。这时有

环境与工程地球物理勘探

式中:λ为拉梅系数;μ为剪切模量。

泊松比ν的定义是横向缩短与纵向伸长之比,即 ,可得

环境与工程地球物理勘探

压缩模量K的定义是当固体受均匀的流体静压力P作用时,所加压力与体积的相对改变之比,即 可得

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剪切模量(即刚度)μ等于剪应力与剪应变之比。

总之,拉梅系数λ、剪切模量μ及常用的四个弹性常数E、ν、K及ρ中,若已知两个,则其余的就已确定。表1-1为几种常见介质的弹性模量及物理参数。

表1-1 几种常见介质的弹性模量及物理参数

㈥ 弹性模式的物理意义

不是弹性模式,应该是弹性模量才对。 弹性模量: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。
意义:弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标,其值越大,使材料发生一定弹性变形的应力也越大,即材料刚度越大,亦即在一定应力作用下,发生弹性变形越小
化玻璃的弹性模式是73MP指的是该玻璃材料如果做成长宽高1m*1m*1m的试件两侧加力,在弹性阶段时应力与应变之比为73MP。

弹性模量定义: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。
单位:达因每平方厘米。
意义:弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标,其值越大,使材料发生一定弹性变形的应力也越大,即材料刚度越大,亦即在一定应力作用下,发生弹性变形越小
说明:又称杨氏模量。弹性材料的一种最重要、最具特征的力学性质。是物体弹性t变形难易程度的表征。用E表示。定义为理想材料有小形变时应力与相应的应变之比。E以单位面积上承受的力表示,单位为牛/米^2。模量的性质依赖于形变的性质。剪切形变时的模量称为剪切模量,用G表示;压缩形变时的模量称为压缩模量,用K表示。模量的倒数称为柔量,用J表示。
拉伸试验中得到的屈服极限бb和强度极限бS ,反映了材料对力的作用的承受能力,而延伸率δ 或截面收缩率ψ,反映了材料缩性变形的能力,为了表示材料在弹性范围内抵抗变形的难易程度,在实际工程结构中,材料弹性模量E的意义通常是以零件的刚度体现出来的,这是因为一旦零件按应力设计定型,在弹性变形范围内的服役过程中,是以其所受负荷而产生的变形量来判断其刚度的。一般按引起单为应变的负荷为该零件的刚度,例如,在拉压构件中其刚度为:
式中 A0为零件的横截面积。
由上式可见,要想提高零件的刚度E A0,亦即要减少零件的弹性变形,可选用高弹性模量的材料和适当加大承载的横截面积,刚度的重要性在于它决定了零件服役时稳定性,对细长杆件和薄壁构件尤为重要。因此,构件的理论分析和设计计算来说,弹性模量E是经常要用到的一个重要力学性能指标。
在弹性范围内大多数材料服从虎克定律,即变形与受力成正比。纵向应力与纵向应变的比例常数就是材料的弹性模量E,也叫杨氏模量。
弹性模量 在比例极限内,材料所受应力如拉伸,压缩,弯曲,扭曲,剪切等)与材料产生的相应应变之比,用牛/米^2表示 。
弹性模量:材料的抗弹性变形的一个量,材料刚度的一个指标。
它只与材料的化学成分有关,与其组织变化无关,与热处理状态无关。各种钢的弹性模量差别很小,金属合金化对其弹性模量影响也很小。

㈦ 土的压缩模量计算。求解压缩模量公式Es等于1加e1除以a公式表达的意思,

Es的物理意义: 在无侧向膨胀条件下,压缩时垂直压力增量与垂直应变增量的比值。
e 是土的天然孔隙比 a是压缩系数,(1/Mpa)

㈧ 压缩模量、变形模量、弹性模量的物理定义及区别

压缩模量:物体在受三轴压缩时应力与应变的比值。实验上可由应力-应变曲线起始段的斜率确定。径向同性材料的压缩模量值常与其杨氏模量值近似相等。

变形模量:土的变形模量是通过现场载荷试验求得的压缩性指标,即在部分侧限条件下,其应力增量与相应的应变增量的比值。能较真实地反映天然土层的变形特性。其缺点是载荷试验设备笨重、历时长和花钱多,且深层土的载荷试验在技术上极为困难,故常常需要根据压缩模量的资料来估算土的变形模量。

弹性模量:一般地讲,对弹性体施加一个外界作用,弹性体会发生形状的改变(称为“应变”),“弹性模量”的一般定义是:应力除以应变。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:此概念既可用于完全弹性体也可用于弹塑性体,多见于弹塑性体,非线性弹性体。
压缩模量:一个方向。包含弹性变形和塑性变形,用于土。可用压缩试验测定。
变形模量:三个方向。包含弹性变形和塑性变形,用于土。室内可用无侧限抗压测定。
关系:一维是K0状态,是一种特殊的三维状态。

㈨ 什么是弹性模量,有什么意义

弹性模量是:单向应力状态下应力除以该方向的应变。

意义:

弹性模量是工程材料重要的性能参数,从宏观角度来说,弹性模量是衡量物体抵抗弹性变形能力大小的尺度,从微观角度来说,则是原子、离子或分子之间键合强度的反映。

凡影响键合强度的因素均能影响材料的弹性模量,如键合方式、晶体结构、化学成分、微观组织、温度等。



弹性模量的单位指标:

材料的抗弹性变形的一个量,材料刚度的一个指标,钢材的弹性模量E=2.06e11Pa=206GPa (e11表示10的11次方)。

弹性模量只与材料的化学成分有关,与温度有关。与其组织变化无关,与热处理状态无关。

但是与材料缠绕形状有一定关系,比如将一根弹模已知的钢丝绕成一根弹簧,则弹模会改变,或者多根钢丝捻制成绞线,把他当成一个整体来检测弹性模量,其整体弹模与材料本身的弹模是不一样的。

㈩ 地质勘探土工试验中压缩系数和压缩模量是什么意思

压缩系数:做完压缩试验时,根据做出的成果,画出e-p曲线,该曲线斜率的绝对值,就叫做压缩系数a;

压缩模量:(1+e0)÷a,计算出来的结果就叫做压缩模量Es。

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