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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

: w0 s: }* a! F% Q5 k# H9 |! b9 B+ ?
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。
: R4 m" y; S. x1 S
假设计算一个材料的弹性模量E。

7 p" c$ w0 a" \; w2 n3 u) N
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。

* p$ W. T7 @: q7 Y  F0 {
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。
' z6 d" l6 R) 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。
* D$ z: Q$ A3 r
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 s3 f3 F/ M" q1 z7 R
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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

# S0 f; K4 \0 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),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。
" S1 X; {  f% r  L$ ^: z6 P9 Z/ X7 M8 l/ S& H  y8 |
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+ c( G% B: H3 W% A. `

& t% a  i; n& T8 g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
# \6 ^  r+ ?/ z8 T4 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。
# o0 L8 K6 W6 H; l, `: A  C; s" `
弹性模量可以用第一性原理计算的,这是常规操作。
6 F: }4 M. k4 E8 q# x- r
/ L* E) b) M* J6 P: _这个人没啥水平,就懂得在这喷在那喷。建议全网封杀它。" f  F  X' }1 P0 |4 W% s  R# n7 o0 H

; g+ ?. W3 M6 d
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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, O9 ?9 A$ W+ ]$ R/ {/ X
弹性模量可以用第一性原理计算的,这是常规操作。
( r4 [1 h- ^6 L, k
% v3 V" p) Z! f: U+ u这个人没啥水平,就懂得在这喷在那喷。建议全网封杀 ...
- d& A4 F; j6 s. Z1 G8 O
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?( @4 Q0 E# E; g- S7 U

3 U" h# T& H: e3 U! S$ t( f! 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
6 K, D% n& W$ o
咖啡加冰 发表于 2023-5-9 16:56
+ w% Y1 {2 b. s! K( 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), ...

  z+ ^) W( C' t5 G$ m你的细节好像有问题/ _$ ^% Q2 W2 B1 @/ _" D
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?
, c0 x: n, |8 q2 N  {0 e# f. t' s0 c% d6 o: j" j
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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* {5 g( ~6 s9 }. A3 s% @* {
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。
7 A7 D3 x4 h* Q# q
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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