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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
, ?' D4 I+ m. e4 z( G' m+ W
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。
  r0 e; J5 l6 U% l  r
假设计算一个材料的弹性模量E。
9 z3 p+ M1 {4 f1 T
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。
. }& `4 g/ N- I" s  j$ d; 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。

4 A/ c4 U. p" v  _( a3 s3 K
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。

4 D' k) `& ]2 \. Q1 \9 f0 P
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
$ Q! e( [8 F( Z: y, E. [1 T
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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
8 }# z  O9 L- _' |
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。$ c3 Q6 y9 G' `8 \
. y" T8 e" ^' ^+ m& S( v* t
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 T! E& T  j: B% x* ~) Z& B; a3 O* R
/ Y; [/ A9 E3 m
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$ x) p; z) B4 y
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。
2 x: s7 ]: q/ O9 C5 s5 J+ u
弹性模量可以用第一性原理计算的,这是常规操作。
" ?) L$ L' u: ?4 g% }! T7 V/ F8 w/ u9 f, O2 b& ^3 ]. x; S
这个人没啥水平,就懂得在这喷在那喷。建议全网封杀它。
2 ^1 ^. H' U( e( R) V. e" X1 c! t( }. H+ x
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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 16:063 g7 r; d# e: ]
弹性模量可以用第一性原理计算的,这是常规操作。
* Z9 m% a* l$ v' J! r( x, r& t
9 l3 e% a7 o( c3 d) W, H/ H这个人没啥水平,就懂得在这喷在那喷。建议全网封杀 ...

& o; n- q' C$ P8 S9 d( z% D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?, m. |) Z7 j% K0 h
9 Y2 ]) m! ?, s& r7 m' G3 S& e
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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 1 l- g' m  j0 X, X7 i$ w
咖啡加冰 发表于 2023-5-9 16:56
$ B+ b! _/ E0 z* O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 K: G' P: P3 _) T5 G* b! M* h你的细节好像有问题
; J4 U( p* a5 h. {  x- j# aE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?. ~; H( w4 Q' a) e: E  p  s

' e, W" W7 {/ i( V: a* N
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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 18:477 [* g, n  J8 y! s. ^3 D: W
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。

  r$ [) d4 [4 \4 V" a6 P$ Y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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