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泊松比

鎖定
泊松比是指材料在單向受拉或受壓時,橫向正應變與軸向正應變的比值,也叫橫向變形係數,它是反映材料橫向變形的彈性常數 [1] 
中文名
泊松比 [1] 
定    義
橫向正應變與軸向正應變比值的絕對值 [1] 
發現者
Siméon Denis Poisson [2] 
提出時間
1829年 [7] 

泊松比起源

由法國力學家泊松( Simeon Denis Poisson,1781-1840)提出。是反映材料橫向變形的彈性常數,常用μ表示。為一由試驗測定的無因次量。對各向同性材料,彈性模量E和泊松比是兩個基本材料常數,可確定材料的彈性性質 [2] 
數學家泊松肖像 數學家泊松肖像
他在1829年發表的《彈性體平衡和運動研究報告》一文中,用分子間相互作 用的理論導出彈性體的運動方程,發現在彈性介質中可以傳播縱波和橫波, 並且從理論上推演出各向同性彈性杆在受到縱向拉伸時,橫向收縮應變與縱 向伸長應變之比是一常數,其值為四分之一 [3] 

泊松比橫向變形與泊松比

若在彈性範圍內加載,橫向應變εx與縱向應變εy之間存在下列關係 [4] 
εx=- νεy [4] 
式中ν為材料的一個彈性常數,稱為泊松比 [4] 

泊松比材料的泊松比

材料沿載荷方向產生伸長(或縮短)變形的同時,在垂直於載荷的方向會產生縮短(或伸長)變形。垂直方向上的應變εl與載荷方向上的應變ε之比的負值稱為材料的泊松比。以v表示泊松比,則v=-ε1/ε。在材料彈性變形階段內,v是一個常數。理論上,各向同性材料的三個彈性常數E、G、v中,只有兩個是獨立的,因為它們之間存在如下關係 [5] 
G=E/[2(1+v)] [5] 
材料的泊松比一般通過試驗方法測定 [3] 
軟木塞的泊松比約為0,鋼材泊松比約為0.25;水由於不可壓縮,泊松比為0.5 [3] 

泊松比彈性模量與泊松比

聲波是物質運動的一種形式,它是由物質的機械運動而產生,並通過質點間的相互作用將振動由近及遠地傳遞而傳播。聲波測井發射的聲波能量較小,作用時間短,岩石不會產生塑性變形,可以近似地看作彈性介質,在聲振動作用下能產生彈性形變,所以岩石既能傳播質點運動方向與傳播方向平行的縱波,又能傳播質點運動方向與傳播方向垂直的橫波。當聲波強度在1~5W/cm2(在幾個至十幾個大氣壓下)範圍內時,巖體的形變和應力呈線性關係,可以用虎克定律和波動方程來描述 [6] 
參考資料
  • 1.    張蘭芳著,鹼激發礦渣水泥和混凝土,西南交通大學出版社,2018.08,第92頁
  • 2.    河海大學《水利大辭典》編輯修訂委員會編,水利大辭典,上海辭書出版社,2015.10,第84頁
  • 3.    趙鎮魁編著,燒結磚瓦生產應知應會600問,中國建材工業出版社,2013.11,第43頁
  • 4.    範欽珊,王琪主編;劉均等編著,工程力學 1,高等教育出版社,2002.06,第136頁
  • 5.    王顯方主編;路程,李秉昌副主編;殷常亮主審,“十三五”職業教育部委級規劃教材 化工設備基礎,中國紡織出版社,2016.07,第14頁
  • 6.    丁文龍;聶海寬;樊春著,中國能源新戰略 頁岩氣出版工程 頁岩氣構造地質,華東理工大學出版社,2016.12,第95頁
  • 7.    趙鎮魁編著. 燒結磚瓦生產應知應會600問[M]. 北京:中國建材工業出版社, 2013:43