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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

  J! s- m  ?0 X/ v9 D) G8 G6 ~0 K" }
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。

- R$ d6 x/ K( J$ \5 e$ n
假设计算一个材料的弹性模量E。

: W4 G  m4 d* ]2 h. W
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。
) b1 o1 c& X, u6 X. b
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。

2 x! y! l! L) M! {' _% J, K5 O2 o* i
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。

) W8 u8 W9 P: w7 I9 v# Z5 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

7 g- Z0 N9 Z6 x: u7 A: k# n2 D3 N; 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

& |) a9 r3 K4 h# z( N( 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),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。
5 A6 `# v5 n2 }! b* W7 H
/ p9 H' _+ ^6 d3 n* }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
' N: x! X* H0 I: u5 S; w; s
8 J! c" t  o1 D# H6 t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 18:475 [1 H2 S# Q' R# C9 T, w- @' k. d
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。

5 w7 I* s5 |, l  O8 @弹性模量可以用第一性原理计算的,这是常规操作。
) V  q7 w5 ^6 m! X; P0 x( B( o# Q7 q2 n- `$ N) s2 h( x
这个人没啥水平,就懂得在这喷在那喷。建议全网封杀它。, Y& |, i/ [: M4 I0 p

- m1 d$ R! N% P
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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 16:064 V5 N" p9 @9 t1 x; a4 `, |/ ~
弹性模量可以用第一性原理计算的,这是常规操作。
- {) z5 B, P) J9 q8 E" E. E: `% l; g3 p7 `
这个人没啥水平,就懂得在这喷在那喷。建议全网封杀 ...
- r7 x+ v; e5 g
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?
! |- s% w- o" e9 g# o1 {: H$ r* K
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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
# I- W4 H7 h4 v) j4 B* g$ x& W
咖啡加冰 发表于 2023-5-9 16:56: |7 Q* j6 j1 Z/ S3 _
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), ...

) F3 w) b$ j% ~/ z你的细节好像有问题
/ |# N+ U* r. e( p: f2 [8 UE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?: D; d. z0 X1 A; o% u
- O6 @, \/ N1 w6 a' e, {8 X
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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- u$ T0 T: i9 x4 ^
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。

6 b0 W1 L$ v/ B$ r5 d/ Y) Z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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