剪切模量
(重定向自剪力模數)
剪力模数(shear modulus)是材料力学中的名词,弹性材料承受剪应力时会产生剪应变,定义为剪应力与剪应变的比值。公式记为
剪力模数 | |
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常见符号 | G, S |
国际单位 | 帕斯卡 |
从其他物理量的推衍 | G = τ / γ |
因次 |
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d0/Shear_scherung.svg/220px-Shear_scherung.svg.png)
其中, 表示剪力模数, 表示剪应力, 表示剪应变。在均质且等向性的材料中:
波
编辑在均匀各向同性固体中,有两种波:P波和S波。剪切波的速度, 由剪切模量控制,
其中
- G是剪切模量
- 是固体的密度.
金属的剪切模量
编辑金属的剪切模量通常随温度的升高而降低。在高压下,剪切模量也随外加压力的增大而增大。在许多金属中,熔点温度、空位形成能和剪切模量之间的关系已经被观察到。[3]
有几种模型试图预测金属的剪切模量(可能还有合金的剪切模量)。在塑性流动计算中使用的剪切模量模型包括:
- MTS剪切模量模型由机械阈值应力(MTS)塑性流动应力模型开发并与之结合使用。[4][5][6]
- 由SCGL流动应力模型开发并与之结合使用的SCGL剪切模量模型。[7]
- 纳达尔和LePoac (NP)剪切模量模型,利用Lindemann理论确定剪切模量对温度的依赖关系,利用SCG模型确定剪切模量对压力的依赖关系。[2]
MTS剪切模型
编辑MTS剪切模量模型为:
其中 为 处的剪切模量, 和 为材料常数。
SCG剪切模型
编辑NP剪切模型
编辑剪切松弛模量
编辑参见
编辑换算公式 | ||||||||||
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均质各向同性线弹性材料具有独特的弹性性质,因此知道弹性模量中的任意两种,就可由下列换算公式求出其他所有的弹性模量。 | ||||||||||
- ^ Overton, W.; Gaffney, John. Temperature Variation of the Elastic Constants of Cubic Elements. I. Copper. Physical Review. 1955, 98 (4): 969. Bibcode:1955PhRv...98..969O. doi:10.1103/PhysRev.98.969.
- ^ 2.0 2.1 Nadal, Marie-Hélène; Le Poac, Philippe. Continuous model for the shear modulus as a function of pressure and temperature up to the melting point: Analysis and ultrasonic validation. Journal of Applied Physics. 2003, 93 (5): 2472. Bibcode:2003JAP....93.2472N. doi:10.1063/1.1539913.
- ^ March, N. H., (1996), Electron Correlation in Molecules and Condensed Phases (页面存档备份,存于互联网档案馆), Springer, ISBN 0-306-44844-0 p. 363
- ^ Varshni, Y. Temperature Dependence of the Elastic Constants. Physical Review B. 1970, 2 (10): 3952–3958. Bibcode:1970PhRvB...2.3952V. doi:10.1103/PhysRevB.2.3952.
- ^ Chen, Shuh Rong; Gray, George T. Constitutive behavior of tantalum and tantalum-tungsten alloys (PDF). Metallurgical and Materials Transactions A. 1996, 27 (10): 2994 [2019-11-22]. Bibcode:1996MMTA...27.2994C. doi:10.1007/BF02663849. (原始内容存档 (PDF)于2020-10-01).
- ^ Goto, D. M.; Garrett, R. K.; Bingert, J. F.; Chen, S. R.; Gray, G. T. The mechanical threshold stress constitutive-strength model description of HY-100 steel. Metallurgical and Materials Transactions A. 2000, 31 (8): 1985–1996 [2019-11-22]. doi:10.1007/s11661-000-0226-8. (原始内容存档于2017-09-25).
- ^ Guinan, M; Steinberg, D. Pressure and temperature derivatives of the isotropic polycrystalline shear modulus for 65 elements. Journal of Physics and Chemistry of Solids. 1974, 35 (11): 1501. Bibcode:1974JPCS...35.1501G. doi:10.1016/S0022-3697(74)80278-7.