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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

( N! H6 q2 W# q3 t1 m! W2 \
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。
. f! Q, E- |9 A$ [$ `, ]
假设计算一个材料的弹性模量E。
: m" h7 ]. Z+ M* d% v
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。
, ]7 ~, }8 c2 m; M
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。

  l) p0 k3 F" j" t4 t
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。

! X' l& t* p" ?% A
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
2 o# Y3 S- t, B. g! m
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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

( C- P9 X" g; J% b! r+ d3 F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。
  Q/ [) N$ t* T" A  O2 Y1 G4 I
9 U: Y' F/ `. ^' o$ I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5 @6 M! Y$ a  p4 ]! H
$ m6 q# x! [2 ^+ `" n& u' o
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! R; c8 c& \7 ^/ L5 `; t
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。
( _. l0 Q* L0 v. D4 Y; N
弹性模量可以用第一性原理计算的,这是常规操作。! [$ Q! P. g# M* |# ]% `
. V5 C  K9 ^1 L0 Q
这个人没啥水平,就懂得在这喷在那喷。建议全网封杀它。/ @8 ~9 J+ f4 L
) F$ E/ `/ P; z) Z; e0 a
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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# C9 ^8 w( ?% Q7 {% _8 ^
弹性模量可以用第一性原理计算的,这是常规操作。
+ \; }+ u, [* s4 Z6 L
' C; z$ x# k0 @这个人没啥水平,就懂得在这喷在那喷。建议全网封杀 ...

7 u/ \; Q& c' N  S% C# I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?
# |  @' h3 w6 |4 |; y/ [1 \* v
6 d3 u  W5 F# ^9 a+ C0 N5 c+ p2 V
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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
7 z; x2 c# I# u8 L2 {
咖啡加冰 发表于 2023-5-9 16:561 f7 F6 d/ B, B+ b
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), ...
2 B; e. x! J, r3 y+ N9 o" z
你的细节好像有问题) r) I  w" o3 e8 ?" 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?
, [* o9 I4 _; ]8 b1 ^' o2 A# D
9 e# b1 G6 Y8 p3 E3 G
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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 N) k& m0 n7 W8 E/ w8 U
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/ ]) g# T& K, @# }" D$ {  |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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