常用材料剪切模量2
最新剪切计算及常用材料强度
剪切计算及常用材料强度2.剪切强度计算(1) 剪切强度条件剪切强度条件就是使构件的实际剪应力不超过材料的许用剪应力。
[]sFAττ=≤(5-6) 这里[τ]为许用剪应力,单价为Pa或MPa。
由于剪应力并非均匀分布,式(5-2)、(5-6)算出的只是剪切面上的平均剪应力,所以在使用实验的方式建立强度条件时,应使试件受力尽可能地接近实际联接件的情况,以确定试样失效时的极限载荷τ0,再除以安全系数n,得许用剪应力[τ]。
[]nττ=(5-7) 各种材料的剪切许用应力应尽量从相关规范中查取。
一般来说,材料的剪切许用应力[τ]与材料的许用拉应力[σ]之间,存在如下关系:对塑性材料:[]0.60.8[]τσ=对脆性材料:[]0.8 1.0[]τσ=(2) 剪切实用计算剪切计算相应地也可分为强度校核、截面设计、确定许可载荷等三类问题,这里就不展开论述了。
但在剪切计算中要正确判断剪切面积,在铆钉联接中还要正确判断单剪切和双剪切。
下面通过几个简单的例题来说明。
例5-1 图5-12(a)所示电瓶车挂钩中的销钉材料为20号钢,[τ]=30MPa,直径d=20mm。
挂钩及被连接板件的厚度分别为t=8mm和t1=12mm。
牵引力F=15kN。
试校核销钉的剪切强度。
图5-12 电瓶车挂钩及其销钉受力分析示意图解:销钉受力如图5-12(b)所示。
根据受力情况,销钉中段相对于上、下两段沿m-m和n-n两个面向左错动。
所以有两个剪切面,是一个双剪切问题。
由平衡方程容易求出:2sFF=销钉横截面上的剪应力为:332151023.9MPa<[]2(2010)4sFAττπ-⨯===⨯⨯故销钉满足剪切强度要求。
例5-2如图5-13所示冲床,F max=400KN,冲头[σ]=400MPa,冲剪钢板的极限剪应力τb=360 MPa。
试设计冲头的最小直径及钢板最大厚度。
图5-13 冲床冲剪钢板及冲剪部分受力示意图解:(1) 按冲头压缩强度计算dmax max2=[]4F FdAσσπ=≤所以3max644400100.034 3.4[]40010Fd m cmπσπ⨯⨯≥===⨯⨯(2) 按钢板剪切强度计算t钢板的剪切面是直径为d高为t的柱表面。
45钢剪切模量
45钢剪切模量什么是45钢?45钢是一种碳素结构钢,含碳量约为0.42%至0.50%,是一种常用的机械结构钢材。
其强度高、韧性好、可焊接性好等特点,使其被广泛应用于制造各种机械零件和工具。
什么是剪切模量?剪切模量是指在剪切应力作用下,材料单位厚度内的变形与应力之比。
它通常用于描述材料在扭转、剪切等方向上的变形特性。
45钢的剪切模量45钢的剪切模量通常为77.2 GPa(吉帕斯卡尔),这个数值可以根据不同研究或实验得到不同的结果。
例如,在一项研究中,45钢的平均剪切模量为77.3 GPa,标准偏差为1.5 GPa。
影响45钢剪切模量的因素1. 温度:温度对于材料的物理性质有很大影响,包括其弹性模量、塑性变形和断裂韧性等。
随着温度升高,45钢的剪切模量会逐渐降低。
2. 成分:45钢的成分对其剪切模量也有影响。
例如,添加其他元素或合金可以改变45钢的化学成分,进而影响其剪切模量。
3. 加工方式:不同的加工方式会对材料的结构和性能产生影响。
45钢的剪切模量也可能因此而发生变化。
4. 应力状态:在不同的应力状态下,材料的剪切模量也会发生变化。
例如,在压缩状态下,45钢的剪切模量可能会比在拉伸状态下更高。
应用45钢的高强度和韧性使其被广泛应用于各种机械零件和工具中,如轴承、齿轮、螺丝等。
同时,由于其可焊接性好,还可以用于制造焊接结构件。
在一些特殊场合中,需要考虑45钢的剪切模量等物理特性以确保产品质量和安全性。
总结综上所述,45钢是一种常见的碳素结构钢材,在机械制造领域得到广泛应用。
其剪切模量通常为77.2 GPa,并受到多种因素(如温度、成分、加工方式和应力状态等)的影响。
了解45钢的剪切模量等物理特性,有助于更好地应用和设计机械零件和工具。
剪切计算及常用材料强度..
2.剪切强度计算(1) 剪切强度条件剪切强度条件就是使构件的实际剪应力不超过材料的许用剪应力。
[]sF A ττ=≤(5-6)这里[τ]为许用剪应力,单价为Pa 或MPa 。
由于剪应力并非均匀分布,式(5-2)、(5-6)算出的只是剪切面上的平均剪应力,所以在使用实验的方式建立强度条件时,应使试件受力尽可能地接近实际联接件的情况,以确定试样失效时的极限载荷τ0,再除以安全系数n ,得许用剪应力[τ]。
[]n ττ= (5-7) 各种材料的剪切许用应力应尽量从相关规范中查取。
一般来说,材料的剪切许用应力[τ]与材料的许用拉应力[σ]之间,存在如下关系:对塑性材料: 对脆性材料: (2) 剪切实用计算剪切计算相应地也可分为强度校核、截面设计、确定许可载荷等三类问题,这里就不展开论述了。
但在剪切计算中要正确判断剪切面积,在铆钉联接中还要正确判断单剪切和双剪切。
下面通过几个简单的例题来说明。
例5-1 图5-12(a)所示电瓶车挂钩中的销钉材料为20号钢,[τ]=30MPa ,直径d=20mm 。
挂钩及被连接板件的厚度分别为t =8mm 和t 1=12mm 。
牵引力F=15kN 。
试校核销钉的剪切强度。
图5-12 电瓶车挂钩及其销钉受力分析示意图解:销钉受力如图5-12(b)所示。
根据受力情况,销钉中段相对于上、下两段沿m-m 和n-n 两个面向左错动。
所以有两个剪切面,是一个双剪切问题。
由平衡方程容易求出:销钉横截面上的剪应力为:故销钉满足剪切强度要求。
例5-2 如图5-13所示冲床,F max =400KN ,冲头[σ]=400MPa,冲剪钢板的极限剪应力τb =360 MPa 。
试设计冲头的最小直径及钢板最大厚度。
图5-13 冲床冲剪钢板及冲剪部分受力示意图解:(1) 按冲头压缩强度计算d所以(2) 按钢板剪切强度计算t钢板的剪切面是直径为d 高为t 的柱表面。
所以例5-3 如图5-14所示螺钉受轴向拉力F 作用,已知[τ]=0.6[σ],求其d :h 的合理比值。
剪切计算及常用材料强度
2.剪切强度计算 (1) 剪切强度条件剪切强度条件就是使构件的实际剪应力不超过材料的许用剪应力。
[]sF A ττ=≤(5-6)这里[τ]为许用剪应力,单价为Pa 或MPa 。
由于剪应力并非均匀分布,式(5-2)、(5-6)算出的只是剪切面上的平均剪应力,所以在使用实验的方式建立强度条件时,应使试件受力尽可能地接近实际联接件的情况,以确定试样失效时的极限载荷τ0,再除以安全系数n ,得许用剪应力[τ]。
[]n ττ=(5-7)各种材料的剪切许用应力应尽量从相关规范中查取。
一般来说,材料的剪切许用应力[τ]与材料的许用拉应力[σ]之间,存在如下关系: 对塑性材料:[]0.60.8[]τσ=对脆性材料:[]0.8 1.0[]τσ=(2) 剪切实用计算剪切计算相应地也可分为强度校核、截面设计、确定许可载荷等三类问题,这里就不展开论述了。
但在剪切计算中要正确判断剪切面积,在铆钉联接中还要正确判断单剪切和双剪切。
下面通过几个简单的例题来说明。
例5-1 图5-12(a)所示电瓶车挂钩中的销钉材料为20号钢,[τ]=30MPa ,直径d=20mm 。
挂钩及被连接板件的厚度分别为t =8mm 和t 1=12mm 。
牵引力F=15kN 。
试校核销钉的剪切强度。
图5-12 电瓶车挂钩及其销钉受力分析示意图解:销钉受力如图5-12(b)所示。
根据受力情况,销钉中段相对于上、下两段沿m-m 和n-n 两个面向左错动。
所以有两个剪切面,是一个双剪切问题。
由平衡方程容易求出:2s F F =销钉横截面上的剪应力为:332151023.9MPa<[]2(2010)4s F A ττπ-⨯===⨯⨯故销钉满足剪切强度要求。
例5-2 如图5-13所示冲床,F max =400KN ,冲头[σ]=400MPa ,冲剪钢板的极限剪应力τb =360 MPa 。
试设计冲头的最小直径及钢板最大厚度。
图5-13 冲床冲剪钢板及冲剪部分受力示意图解:(1) 按冲头压缩强度计算dmax max2=[]4F F d Aσσπ=≤所以3max 644400100.034 3.4[]40010F d m cmπσπ⨯⨯≥===⨯⨯(2) 按钢板剪切强度计算t钢板的剪切面是直径为d 高为t 的柱表面。
材料的三大参数
剪切弹性模量(elastic shear modulus)G,材料的基本物理特性参数之一,与杨氏(压缩、拉伸)弹性模量E、泊松比ν并列为材料的三项基本物理特性参数,在材料力学、弹性力学中有广泛的应用。
其定义为:G=τ/γ,其中G(M pa)为切变弹性模量;τ为剪切应力(M pa);γ为剪切应变(弧度)。
剪切模量:材料常数,是剪切应力与应变的比值。
又称切变模量或刚性模量。
材料的力学性能指标之一。
是材料在剪切应力作用下,在弹性变形比例极限范围内,切应力与切应变的比值。
它表征材料抵抗切应变的能力。
模量大,则表示材料的刚性强。
剪切模量的倒数称为剪切柔量,是单位剪切力作用下发生切应变的量度,可表示材料剪切变形的难易程度。
剪切应力shear stress物体由于外因(载荷、温度变化等)而变形时,在它内部任一截面的两方出现的相互作用力,称为“内力”。
内力的集度,即单位面积上的内力称为“应力”。
应力可分解为垂直于截面的分量,称为“正应力”或“法向应力”;相切于截面的分量称为“剪切应力”。
作用在构件两侧面上的外力的合力是一对大小相等,方向相反,作用线相距很近的横向集中力。
在这样的外力作用下,构件的变形特点是:以两力之间的横截面为分界线,构件的两部分沿该面发生相对错动。
构件的这种变形形式称为剪切,其截面为剪切面。
截面的单位面积上剪力的大小,称为剪应力。
剪切应力的计算:在实用计算中,假设在剪切面上剪切应力是均匀分布的。
若以A表示剪切面面积,则应力是τ 与剪切面相切,故称:切应力剪切应变shear strain剪切时物体所产生的相对形变量。
即指在简单剪切的情况下,材料受到的力F是与截面A0相平行的大小相等、方向相反的两个力,在此剪切力作用下,材料将发生偏斜。
偏斜角θ的正切定义为剪切应变γ:即γ=tanθ。
当剪切应变足够小时,γ=θ,相应地剪切应力为τ=F/A。
杨氏弹性模量杨氏模量(Young's modulus)是表征在弹性限度内物质材料抗拉或抗压的物理量,它是沿纵向的弹性模量,也是材料力学中的名词。
剪切计算常用材料强度
2.剪切强度计算 (1) 剪切强度条件剪切强度条件就是使构件的实际剪应力不超过材料的许用剪应力。
[]sF A ττ=≤(5-6)这里[τ]为许用剪应力,单价为Pa 或MPa 。
由于剪应力并非均匀分布,式(5-2)、(5-6)算出的只是剪切面上的平均剪应力,所以在使用实验的方式建立强度条件时,应使试件受力尽可能地接近实际联接件的情况,以确定试样失效时的极限载荷τ0,再除以安全系数n ,得许用剪应力[τ]。
[]n ττ=(5-7)各种材料的剪切许用应力应尽量从相关规范中查取。
一般来说,材料的剪切许用应力[τ]与材料的许用拉应力[σ]之间,存在如下关系: 对塑性材料:[]0.60.8[]τσ=对脆性材料:[]0.8 1.0[]τσ=(2) 剪切实用计算剪切计算相应地也可分为强度校核、截面设计、确定许可载荷等三类问题,这里就不展开论述了。
但在剪切计算中要正确判断剪切面积,在铆钉联接中还要正确判断单剪切和双剪切。
下面通过几个简单的例题来说明。
例5-1 图5-12(a)所示电瓶车挂钩中的销钉材料为20号钢,[τ]=30MPa ,直径d=20mm 。
挂钩及被连接板件的厚度分别为t =8mm 和t 1=12mm 。
牵引力F=15kN 。
试校核销钉的剪切强度。
图5-12 电瓶车挂钩及其销钉受力分析示意图解:销钉受力如图5-12(b)所示。
根据受力情况,销钉中段相对于上、下两段沿m-m 和n-n 两个面向左错动。
所以有两个剪切面,是一个双剪切问题。
由平衡方程容易求出:2s FF =销钉横截面上的剪应力为:332151023.9MPa<[]2(2010)4s F A ττπ-⨯===⨯⨯故销钉满足剪切强度要求。
例5-2 如图5-13所示冲床,F max =400KN ,冲头[σ]=400MPa ,冲剪钢板的极限剪应力τb =360 MPa 。
试设计冲头的最小直径及钢板最大厚度。
图5-13 冲床冲剪钢板及冲剪部分受力示意图解:(1) 按冲头压缩强度计算dmax max2=[]4F F d Aσσπ=≤所以0.034 3.4d m cm ≥===(2) 按钢板剪切强度计算t钢板的剪切面是直径为d 高为t 的柱表面。
材料的三大参数
剪切弹性模量(elastic shear modulus)G,材料的基本物理特性参数之一,与杨氏(压缩、拉伸)弹性模量E、泊松比ν并列为材料的三项基本物理特性参数,在材料力学、弹性力学中有广泛的应用。
其定义为:G=τ/γ,其中G(M pa)为切变弹性模量;τ为剪切应力(M pa);γ为剪切应变(弧度)。
剪切模量:材料常数,是剪切应力与应变的比值。
又称切变模量或刚性模量。
材料的力学性能指标之一。
是材料在剪切应力作用下,在弹性变形比例极限范围内,切应力与切应变的比值。
它表征材料抵抗切应变的能力。
模量大,则表示材料的刚性强。
剪切模量的倒数称为剪切柔量,是单位剪切力作用下发生切应变的量度,可表示材料剪切变形的难易程度。
剪切应力shear stress物体由于外因(载荷、温度变化等)而变形时,在它内部任一截面的两方出现的相互作用力,称为“内力”。
内力的集度,即单位面积上的内力称为“应力”。
应力可分解为垂直于截面的分量,称为“正应力”或“法向应力”;相切于截面的分量称为“剪切应力”。
作用在构件两侧面上的外力的合力是一对大小相等,方向相反,作用线相距很近的横向集中力。
在这样的外力作用下,构件的变形特点是:以两力之间的横截面为分界线,构件的两部分沿该面发生相对错动。
构件的这种变形形式称为剪切,其截面为剪切面。
截面的单位面积上剪力的大小,称为剪应力。
剪切应力的计算:在实用计算中,假设在剪切面上剪切应力是均匀分布的。
若以A表示剪切面面积,则应力是τ 与剪切面相切,故称:切应力剪切应变shear strain剪切时物体所产生的相对形变量。
即指在简单剪切的情况下,材料受到的力F是与截面A0相平行的大小相等、方向相反的两个力,在此剪切力作用下,材料将发生偏斜。
偏斜角θ的正切定义为剪切应变γ:即γ=tanθ。
当剪切应变足够小时,γ=θ,相应地剪切应力为τ=F/A。
杨氏弹性模量杨氏模量(Young's modulus)是表征在弹性限度内物质材料抗拉或抗压的物理量,它是沿纵向的弹性模量,也是材料力学中的名词。
闭孔型聚乙烯泡沫塑料板计算公式表
闭孔型聚乙烯泡沫塑料板是一种常用的建筑保温材料,其计算公式表对于工程设计和施工具有重要意义。
本文将对闭孔型聚乙烯泡沫塑料板的计算公式表进行详细介绍,以便广大工程师和施工人员能够更加准确地进行计算和应用。
一、闭孔型聚乙烯泡沫塑料板的基本参数:1. 基本密度(ρ):闭孔型聚乙烯泡沫塑料板的基本密度,单位为kg/m³。
2. 弹性模量(E):闭孔型聚乙烯泡沫塑料板的弹性模量,单位为MPa。
3. 剪切模量(G):闭孔型聚乙烯泡沫塑料板的剪切模量,单位为MPa。
4. 吸水率(λ):闭孔型聚乙烯泡沫塑料板的吸水率,单位为。
5. 拉伸强度(σt):闭孔型聚乙烯泡沫塑料板的拉伸强度,单位为MPa。
二、闭孔型聚乙烯泡沫塑料板的计算公式表:1. 材料弹性模量(E)的计算公式:\[ E = \frac {σt} {ε} \]其中,σt为闭孔型聚乙烯泡沫塑料板的拉伸强度,单位为MPa;ε为闭孔型聚乙烯泡沫塑料板的应变。
2. 材料剪切模量(G)的计算公式:\[ G = \frac {E} {2(1+ν)} \]其中,E为闭孔型聚乙烯泡沫塑料板的弹性模量,单位为MPa;ν为闭孔型聚乙烯泡沫塑料板的泊松比。
3. 材料的泊松比(ν)的计算公式:\[ ν = \frac {2G}{E} - 1 \]其中,G为闭孔型聚乙烯泡沫塑料板的剪切模量,单位为MPa;E为闭孔型聚乙烯泡沫塑料板的弹性模量,单位为MPa。
4. 材料密度(ρ)的计算公式:\[ ρ = \frac {m} {V} \]其中,m为闭孔型聚乙烯泡沫塑料板的质量,单位为kg;V为闭孔型聚乙烯泡沫塑料板的体积,单位为m³。
5. 材料的吸水率(λ)的计算公式:\[ λ = \frac {mc -md} {md} × 100\ \]其中,mc为闭孔型聚乙烯泡沫塑料板吸水后的质量,单位为kg;md 为闭孔型聚乙烯泡沫塑料板初始的质量,单位为kg。
通过以上介绍,我们可以清晰地了解闭孔型聚乙烯泡沫塑料板的计算公式表及其相关的基本参数。
剪切计算及常用材料强度
2.剪切强度计算 (1) 剪切强度条件剪切强度条件就是使构件的实际剪应力不超过材料的许用剪应力。
[]sF A ττ=≤(5-6)这里[τ]为许用剪应力,单价为Pa 或MPa 。
由于剪应力并非均匀分布,式(5-2)、(5-6)算出的只是剪切面上的平均剪应力,所以在使用实验的方式建立强度条件时,应使试件受力尽可能地接近实际联接件的情况,以确定试样失效时的极限载荷τ0,再除以安全系数n ,得许用剪应力[τ]。
[]n ττ=(5-7)各种材料的剪切许用应力应尽量从相关规范中查取。
一般来说,材料的剪切许用应力[τ]与材料的许用拉应力[σ]之间,存在如下关系: 对塑性材料:[]0.60.8[]τσ= 对脆性材料:[]0.8 1.0[]τσ=(2) 剪切实用计算剪切计算相应地也可分为强度校核、截面设计、确定许可载荷等三类问题,这里就不展开论述了。
但在剪切计算中要正确判断剪切面积,在铆钉联接中还要正确判断单剪切和双剪切。
下面通过几个简单的例题来说明。
例5-1 图5-12(a)所示电瓶车挂钩中的销钉材料为20号钢,[τ]=30MPa ,直径d=20mm 。
挂钩及被连接板件的厚度分别为t =8mm 和t 1=12mm 。
牵引力F=15kN 。
试校核销钉的剪切强度。
图5-12 电瓶车挂钩及其销钉受力分析示意图解:销钉受力如图5-12(b)所示。
根据受力情况,销钉中段相对于上、下两段沿m-m 和n-n 两个面向左错动。
所以有两个剪切面,是一个双剪切问题。
由平衡方程容易求出:2s F F =销钉横截面上的剪应力为:332151023.9MPa<[]2(2010)4s F A ττπ-⨯===⨯⨯故销钉满足剪切强度要求。
例5-2 如图5-13所示冲床,F max =400KN ,冲头[σ]=400MPa ,冲剪钢板的极限剪应力τb =360 MPa 。
试设计冲头的最小直径及钢板最大厚度。
图5-13 冲床冲剪钢板及冲剪部分受力示意图解:(1) 按冲头压缩强度计算dmax max2=[]4F F d Aσσπ=≤所以3max 644400100.034 3.4[]40010F d m cmπσπ⨯⨯≥===⨯⨯(2) 按钢板剪切强度计算t钢板的剪切面是直径为d 高为t 的柱表面。
常用材料弹性模量
材料名称
1 灰口铸铁/白口铸铁
2
可锻铸铁
3
碳钢
4
镍铬钢、合金钢
5
铸钢
6
轧制纯铜
7
冷拔纯铜
8
轧制磷青铜
9
冷拔黄铜
10
轧制锰青铜
弹性模量 (×105MPa) 1.13-1.57
1.55 2.0-2.1
2.06 1.75 1.08 1.27 1.13 0.90-0.97 1.08
弹性模量与热物理性质
剪切模量 (×105MPa)
聚丙烯 不锈钢
弹性模量 (×105MPa) 0.015-0.025 0.0049-0.0078 0.0132-0.0142
剪切模量 (×105MPa)
泊松比
熔点 (oC)
线膨胀系数 (×10-6/K)
热导率 (W/(m·k))
比热容 (J/(kg·K))
24.5
510
17.9 23.6
热导率 (W/(m·k)) 238/纯铝
56 162/硅铝
121 35
比热容 (J/(kg·K)) 902/纯铝
420 871/硅铝
388 126
0.25 0.1-0.18
4-11.5 10-14
序号
21 22 23 24 25 26
材料名称
橡胶 电木 尼龙 大理石 花岗岩 尼龙 1010
线膨胀系数 (×10-6/K) 8.5-11.6
11.3-13 11.5-14.5
17.5 17.5 17.9 18.8
热导率 (W/(m·k))
39.2 81.1/纯铁
49.8 15 49.8 398 407 22.2 镍青铜 106 24.8 锡青铜
常用材料弹性模量
序号
材料名称
弹性模量 (×105MPa)
剪切模量 (×105MPa)
泊松比
熔点 (oC)
线膨胀系数 (×10-6/K)
热导率 (W/(m·k))
比热容 (J/(kg·K))
51
纵纹木材
0.098-0.12
0.005
52
横纹木材
0.005-0.00
0.0044-0.0064
53
橡胶
0.0000784
泊松比
熔点 (oC)
0.45
0.23-0.27
1200
0.45
0.79-0.81 0.25-0.28 1400-1500
0.79-0.81 0.25-0.3
0.3
0.39
0.31-0.34
1083
0.4-0.48
1083
0.41
0.32-0.35
034-0.37 0.32-0.42
1083
0.39
0.35
序号
材料名称
1 灰口铸铁/白口铸铁
2
可锻铸铁
3
碳钢
4
镍铬钢、合金钢
5
铸钢
6
轧制纯铜
7
冷拔纯铜
8
轧制磷青铜
9
冷拔黄铜
10
轧制锰青铜
弹性模量 (×105MPa) 1.13-1.57
1.55 2.0-2.1
2.06 1.75 1.08 1.27 1.13 0.90-0.97 1.08
弹性模量与热物理性质
剪切模量 (×105MPa)
1.13-1.57 1.55
2.0-2.1 2.06 1.75 1.08 1.27 1.13
泊松比、弹性模量、剪切模量
目录泊松比 (1)杨氏模量 (1)弹性模量 (2)剪切模量 (3)基本概念 (3)纤维复合材料层间剪切模量测试 (3)筑坝堆石料的剪切模量 (4)弹性模量和切变模量 (7)弹簧钢的切变模量取值 (8)泊松比法国数学家 Simeom Denis Poisson 为名。
在材料的比例极限内,由均匀分布的纵向应力所引起的横向应变与相应的纵向应变之比的绝对值。
比如,一杆受拉伸时,其轴向伸长伴随着横向收缩(反之亦然),而横向应变 e' 与轴向应变 e 之比称为泊松比 V。
材料的泊松比一般通过试验方法测定。
可以这样记忆:空气的泊松比为0,水的泊松比为0.5,中间的可以推出。
主次泊松比的区别Major and Minor Poisson's ratio主泊松比PRXY,指的是在单轴作用下,X方向的单位拉(或压)应变所引起的Y 方向的压(或拉)应变次泊松比NUXY,它代表了与PRXY成正交方向的泊松比,指的是在单轴作用下,Y 方向的单位拉(或压)应变所引起的X方向的压(或拉)应变。
PRXY与NUXY是有一定关系的: PRXY/NUXY=EX/EY对于正交各向异性材料,需要根据材料数据分别输入主次泊松比,但是对于各向同性材料来说,选择PRXY或NUXY来输入泊松比是没有任何区别的,只要输入其中一个即可杨氏模量杨氏模量(Young's modulus)是表征在弹性限度内物质材料抗拉或抗压的物理量,它是沿纵向的弹性模量。
1807年因英国医生兼物理学家托马斯·杨(Thomas Young, 1773-1829) 所得到的结果而命名。
根据胡克定律,在物体的弹性限度内,应力与应变成正比,比值被称为材料的杨氏模量,它是表征材料性质的一个物理量,仅取决于材料本身的物理性质。
杨氏模量的大小标志了材料的刚性,杨氏模量越大,越不容易发生形变。
杨氏弹性模量是选定机械零件材料的依据之一是工程技术设计中常用的参数。
泊松比、弹性模量、剪切模量
目录泊松比 (1)杨氏模量 (1)弹性模量 (2)剪切模量 (3)基本概念 (3)纤维复合材料层间剪切模量测试 (3)筑坝堆石料的剪切模量 (4)弹性模量和切变模量 (7)弹簧钢的切变模量取值 (8)泊松比法国数学家 Simeom Denis Poisson 为名。
在材料的比例极限内,由均匀分布的纵向应力所引起的横向应变与相应的纵向应变之比的绝对值。
比如,一杆受拉伸时,其轴向伸长伴随着横向收缩(反之亦然),而横向应变 e' 与轴向应变 e 之比称为泊松比 V。
材料的泊松比一般通过试验方法测定。
可以这样记忆:空气的泊松比为0主次泊松比的区别Major and Minor Poisson's ratio主泊松比PRXY,指的是在单轴作用下,X方向的单位拉(或压)应变所引起的Y 方向的压(或拉)应变次泊松比NUXY,它代表了与PRXY成正交方向的泊松比,指的是在单轴作用下,Y 方向的单位拉(或压)应变所引起的X方向的压(或拉)应变。
PRXY与NUXY是有一定关系的: PRXY/NUXY=EX/EY对于正交各向异性材料,需要根据材料数据分别输入主次泊松比,但是对于各向同性材料来说,选择PRXY或NUXY来输入泊松比是没有任何区别的,只要输入其中一个即可杨氏模量杨氏模量(Young's modulus)是表征在弹性限度内物质材料抗拉或抗压的物理量,它是沿纵向的弹性模量。
1807年因英国医生兼物理学家托马斯·杨(Thomas Young, 1773-1829) 所得到的结果而命名。
根据胡克定律,在物体的弹性限度内,应力与应变成正比,比值被称为材料的杨氏模量,它是表征材料性质的一个物理量,仅取决于材料本身的物理性质。
杨氏模量的大小标志了材料的刚性,杨氏模量越大,越不容易发生形变。
杨氏弹性模量是选定机械零件材料的依据之一是工程技术设计中常用的参数。
杨氏模量的测定对研究金属材料、光纤材料、半导体、纳米材料、聚合物、陶瓷、橡胶等各种材料的力学性质有着重要意义,还可用于机械零部件设计、生物力学、地质等领域。
tc4 剪切模量
tc4 剪切模量
摘要:
一、引言
二、剪切模量的定义
三、剪切模量的计算公式
四、剪切模量的影响因素
1.材料类型
2.温度
3.加载速率
五、剪切模量的应用领域
六、总结
正文:
tc4 剪切模量是指材料在受到剪切应力时的剪切应变率,它反映了材料在受到剪切应力时的变形能力。
剪切模量是描述材料弹性特性的一种参数,通常用于分析材料的变形行为和强度特性。
剪切模量的计算公式为:
剪切模量G = F / A
其中,F 是剪切应力,A 是剪切应变。
剪切模量的影响因素包括材料类型、温度和加载速率等。
不同类型的材料具有不同的剪切模量,例如,金属材料的剪切模量通常比塑料材料高。
温度对剪切模量也有影响,通常情况下,随着温度的升高,剪切模量会降低。
加载速
率也会影响剪切模量,快速加载时,剪切模量通常会降低。
剪切模量在许多领域都有应用,例如,在机械工程中,剪切模量常用于分析轴承、齿轮等零件的强度和寿命;在航空航天领域,剪切模量常用于分析飞行器结构的强度和稳定性。
不锈钢剪切模量
不锈钢剪切模量
不锈钢剪切模量是一个重要的材料力学性能指标,它描述了材料在受到剪切力作用下的变形能力。
剪切模量越大,材料的刚度越高,抵抗剪切变形的能力越强。
不锈钢是一种具有优异耐腐蚀性和机械性能的材料,因此在许多工业领域得到广泛应用。
不锈钢剪切模量的研究对于确定材料的强度和稳定性至关重要。
剪切模量的测量方法有多种,其中最常用的是剪切试验。
通过在不锈钢样品上施加剪切力,测量应力和应变的关系,可以得到剪切模量的数值。
不锈钢剪切模量的数值通常在60-80 GPa之间,这取决于不锈钢的成分和处理方式。
通常
来说,含有更多合金元素的不锈钢具有更高的剪切模量。
剪切模量的大小直接影响着不锈钢在实际应用中的性能。
高剪切模量的不锈钢材料可以更好地抵抗外部力的影响,保持形状的稳定性。
这使得不锈钢在建筑、航空航天、汽车制造等领域中得到广泛应用。
剪切模量也对不锈钢的加工性能和可塑性有一定影响。
较高的剪切模量意味着不锈钢更难以进行变形和加工,需要更大的力量和能量。
因此,在不锈钢的设计和制造过程中,需要综合考虑剪切模量和其他性能指标。
不锈钢剪切模量是一个重要的材料力学性能指标,它影响着不锈钢的强度、稳定性和加工性能。
通过研究和测量剪切模量,可以更好地了解不锈钢的性能,并为其在各个领域的应用提供科学依据。
剪切计算和常用材料强度
2.剪切强度计算 (1) 剪切强度条件剪切强度条件就是使构件的实际剪应力不超过材料的许用剪应力。
[]sF A ττ=≤(5-6)这里[τ]为许用剪应力,单价为Pa 或MPa 。
由于剪应力并非均匀分布,式(5-2)、(5-6)算出的只是剪切面上的平均剪应力,所以在使用实验的方式建立强度条件时,应使试件受力尽可能地接近实际联接件的情况,以确定试样失效时的极限载荷τ0,再除以安全系数n ,得许用剪应力[τ]。
[]n ττ=(5-7)各种材料的剪切许用应力应尽量从相关规范中查取。
一般来说,材料的剪切许用应力[τ]与材料的许用拉应力[σ]之间,存在如下关系: 对塑性材料:[]0.60.8[]τσ=对脆性材料:[]0.8 1.0[]τσ=(2) 剪切实用计算剪切计算相应地也可分为强度校核、截面设计、确定许可载荷等三类问题,这里就不展开论述了。
但在剪切计算中要正确判断剪切面积,在铆钉联接中还要正确判断单剪切和双剪切。
下面通过几个简单的例题来说明。
例5-1 图5-12(a)所示电瓶车挂钩中的销钉材料为20号钢,[τ]=30MPa ,直径d=20mm 。
挂钩及被连接板件的厚度分别为t =8mm 和t 1=12mm 。
牵引力F=15kN 。
试校核销钉的剪切强度。
图5-12 电瓶车挂钩及其销钉受力分析示意图解:销钉受力如图5-12(b)所示。
根据受力情况,销钉中段相对于上、下两段沿m-m 和n-n 两个面向左错动。
所以有两个剪切面,是一个双剪切问题。
由平衡方程容易求出:2s F F =销钉横截面上的剪应力为:332151023.9MPa<[]2(2010)4s F A ττπ-⨯===⨯⨯故销钉满足剪切强度要求。
例5-2 如图5-13所示冲床,F max =400KN ,冲头[σ]=400MPa,冲剪钢板的极限剪应力τb =360 MPa 。
试设计冲头的最小直径及钢板最大厚度。
图5-13 冲床冲剪钢板及冲剪部分受力示意图解:(1) 按冲头压缩强度计算dmax max2=[]4F FdAσσπ=≤所以3max644400100.034 3.4[]40010Fd m cmπσπ⨯⨯≥===⨯⨯(2) 按钢板剪切强度计算t钢板的剪切面是直径为d高为t的柱表面。
tc4 剪切模量
tc4 剪切模量TC4是一种常见的钛合金材料,具有优良的力学性能和耐腐蚀性能。
剪切模量是钛合金材料的重要力学性能指标之一,用于描述材料在剪切应力下的变形能力。
本文将围绕着TC4的剪切模量展开,探讨其影响因素、测试方法以及在工程中的应用。
剪切模量是描述材料在剪切应力下的变形能力的物理量,通常用G 表示。
剪切模量是指在剪切应力作用下,单位面积内材料发生剪切变形所需的力和变形之比。
剪切模量的大小与材料的刚度相关,刚度越大,剪切模量也越大,材料的变形能力就越差。
而对于TC4钛合金材料来说,其剪切模量相对较大,表明其具有较好的刚度和抗变形能力。
TC4钛合金材料的剪切模量受多种因素的影响。
首先是晶格结构因素,钛合金材料晶格结构的稳定性和紧密程度会直接影响剪切模量的大小。
其次是化学成分因素,不同的合金元素含量会影响材料的晶格结构和原子间的相互作用,从而影响剪切模量。
此外,材料的组织结构、加工工艺和热处理状态等也会对剪切模量产生一定的影响。
针对TC4钛合金材料的剪切模量测试方法,常用的有弹性模量法、剪切共振法和剪切试验法等。
其中,弹性模量法是通过测量材料在剪切应力下的变形量和所需的力来计算剪切模量的方法;剪切共振法是利用共振频率和试件的几何尺寸来计算剪切模量的方法;剪切试验法是通过施加剪切应力并测量应力和应变来计算剪切模量的方法。
这些方法各有优劣,根据实际需要选择合适的方法进行测试。
在工程中,TC4钛合金材料的剪切模量具有重要的应用价值。
首先,在结构设计中,剪切模量是计算材料在受剪切力作用下的变形量和应力分布的重要参数,能够指导工程师进行合理的结构设计和材料选择。
其次,在航空航天领域,TC4钛合金作为一种轻质高强度材料,其剪切模量的稳定性和高刚度特性使其广泛应用于飞机结构、发动机零部件等关键部位,提高了飞行器的安全性和性能。
此外,在汽车、船舶、化工等领域,TC4钛合金的优异剪切模量也为材料在复杂工况下的应用提供了保障。
不锈钢的剪切模量
不锈钢的剪切模量不锈钢是一种具有高强度、耐腐蚀性和美观性的金属材料,广泛应用于建筑、制造、化工等领域。
剪切模量是衡量材料抵抗剪切变形的力学性能指标,对于不锈钢这种材料的研究和应用具有重要意义。
不锈钢的剪切模量与其成分、微观结构、加工工艺等因素有关。
一般来说,不锈钢的剪切模量在100-400 GPa之间,具体数值取决于其成分和微观结构。
例如,304不锈钢的剪切模量约为170 GPa,而316不锈钢的剪切模量约为180 GPa。
在材料科学和工程领域,不锈钢的剪切模量通常通过实验测量获得。
测量剪切模量的常用方法包括超声波测量法和弯曲试验测量法。
超声波测量法利用超声波在材料中传播时受到的弹性性质的影响来计算剪切模量。
弯曲试验测量法通过测量材料在弯曲载荷下的变形行为来计算剪切模量。
这些方法都需要对材料进行实验测试,并通过对实验数据的分析和处理得出剪切模量的数值。
除了实验测量外,不锈钢的剪切模量也可以通过理论模型进行预测。
利用材料的成分、微观结构和加工工艺等信息,可以建立描述不锈钢力学性能的理论模型,从而预测其剪切模量。
这些理论模型包括弹性力学模型、分子动力学模型和有限元分析模型等。
在实际应用中,不锈钢的剪切模量具有重要的工程意义。
例如,在桥梁、高层建筑等大型结构设计中,需要考虑不锈钢材料的剪切模量对其整体稳定性和变形性能的影响。
同时,不锈钢材料的剪切模量也是评估其成型性、焊接性和疲劳性能的重要依据。
综上所述,不锈钢的剪切模量是一个重要的力学性能指标,与其成分、微观结构、加工工艺等因素有关。
在实际应用中,需要考虑不锈钢材料的剪切模量对其整体性能的影响。
同时,通过实验测量和理论预测等方法可以获得不锈钢的剪切模量,为材料的研究和应用提供重要的参考依据。
在未来的研究中,随着材料科学的不断发展和先进测试技术的不断涌现,不锈钢的剪切模量将会得到更深入的研究和更精确的测量。
同时,随着不锈钢在各个领域的应用越来越广泛,对其剪切模量等力学性能指标的要求也将越来越高。