广义胡克定律公式

广义胡克定律公式 广义胡克定律的关系式?

广义胡克定律的关系式?

广义胡克定律的关系式?

广义胡克定律公式计算为F=-k·x或△F=-k·Δx,在其中k是常量,是一个物体劲度系数。在国际单位制中,F的单位为牛顿(N),x的单位为米(m)这是形变量(弹性形变),k的单位为牛/米。劲度系数在数据上相当于扭簧伸展(或减少)单位长度后的弹性。

克的弹力基本定律强调:扭簧当发生弹性形变时,弹簧的弹力F和扭簧的伸长量(或压缩量)x正相关,即F=k·x。k是物质的弹性系数,它只由材料的性质所确定,与外在因素不相干。负号表明扭簧所形成的弹性与其说伸展(或缩小)方向反过来。

广义胡克定律的关系式?

胡克定律(Hooke#39s law),又译为虎克基本定律,是力学弹性理论中的一条基本规律,描述为:固态原材料承受力以后,材料中的内应力与应变力(企业变形量)中间成线性相关。达到胡克定律的原材料称之为线弹性或胡克型(英语Hookean)原材料。

从物理学的角度来看,胡克定律来源于大部分固态(或独立分子结构)内部分子在没外载影响下处在动态平衡状态。很多具体原材料,如一根长短为L、横截面积A的棱柱形棒,在力学上都能用胡克定律来仿真模拟——其企业伸展(或减少)量(应变力)在常系数E(称之为弹性模具)下,与拉(或压)地应力σ成正比例,即:F=-k·x或△F=-k·Δx。在其中为总伸展(或减少)量。

胡克定律用17新世纪英国物理学家罗伯特·胡克的名字命名。胡克明确提出该基本定律的一个过程颇有趣味,他于1676年发布了一句拉丁文字谜,谜面是:ceiiinosssttuv。2年后他发布了谜底是:ut tensio sic vis,近义“力如伸展(那般转变)”,这便是胡克定律的核心具体内容。

五种常见本构方程?

本构关系体现物质宏观经济属性的数学分析模型。最耳熟能详的体现纯力学属性的本构关系有胡克定律、牛顿黏性基本定律、圣维南理想化可塑性基本定律等;体现热力学属性的有克拉珀龙理想化气体状态方程、傅里叶热传导方程等。把本构关系写出具体数学课表达方式便是本构方程。在很多参考文献中,通常都没把本构关系和本构方程区分开来。创建本构方程是客观力学科学研究的重要环节之一。

为明确物件在外在因素功效中的回应,除务必了解体现质量守恒、动量矩均衡、动量矩均衡、能量守恒定律等大自然基本规律的基本方程外,还需了解叙述组成一个物体物质特性所特有的本构方程,才可以在数学上获得密闭的方程,并在一定的初始条件和初始条件下把问题改进。因而,不管就物理学或数学课来讲,描绘物质属性的本构关系是不可缺少的。

在创建物质的本构关系时,为了确保现代逻辑准确性,务必遵照一定的公理,即所说本构公理。比如,有关纯力学物质现代逻辑本构公理有:

①可预测性公理即物件里的物质点在每一时刻的地应力彻底由组成一个物体所有物质点健身运动的所有历史时间唯一地明确。

②部分功效公理即假设离去物质点 X比较有限距离的别的物质点运动与X里的地应力不相干。

③普遍性公理即物质的特性不跟随观测者的改变而改变,换句话说,本构关系针对刚度运动的参照标架(或参考系)具备稳定性。

除此之外,也有座标稳定性公理,即本构关系应当与平面坐标不相干。但是若选用张量记法或抽象化记法,这一公理自然而然就达到。因为连续介质力学都是采用张量记法,所以一般只提及以上三个本构公理。若考虑到更加复杂的现象,需要更多本构公理限制。比如,针对供热物质(见供热物质基础理论)除了以上三个公理外,还应当听从逻辑关系、可预测性、等存有、物质稳定性、视觉记忆相溶性等公理。每一个本构方程界定一种理想化物质,换句话说,每一种理想化物质都有各自的本构方程。比如,胡克弹力固态的本构方程可表达为地应力张量Tij 和应变力张量Ekl 间呈线性相关:

Tij=CijklEkl ,

式中 Cijkl称之为弹力常量张量。上式常称之为广义胡克定律。针对各向异性的弹力固态,本构方程为:

Tij=λδijEkk 2μEij,

式中λ和μ为拉梅常量;δij为克罗内克标记(见张量)。牛顿粘性流体的本构方程可描述为地应力张量Tij和变型速度张量Dkl 间呈线性相关:

Tij=KijklDkl,

式中Kijkl称之为黏性指数张量。 针对各向异性匀称牛顿流体,本构方程具备以下方式:

Tij=-pδij+λ*δijDkk+2μ*Dij,

式中p为工作压力;λ*和μ*为黏性指数。

融合研究和实验结论对此许多物质得出具体本构方程。依据所探索的物质特性,本构方程会有多种不同方式。以上地应力-应变力关系和地应力-变型速度关联是很简单的本构方程,还会有地应力率-应变率方式的以及具有积分兑换方式的本构方程。一般地把具备积分兑换方式的本构方程的物质称之为积分兑换型物质,比如比较有限线形粘弹性物质;而将地应力化作应变力张量和里夫林-埃里克森张量的函数的物质称之为求微分型物质,比如里夫林-埃里克森物质(见纯力学物质基础理论)。

客观力学除对本构关系开展极其一般的科学研究外,也对弹力物质、黏性物质、可塑性物质、粘弹性物质、粘可塑性物质、弹塑性物质及其热和力藕合、电磁感应和力藕合、热和力及其电磁耦合等物质的本构方程开展详细科学研究。

对其本构关系深入分析的前提下,客观力学给出了一些新的理想化物质,有些甚至发展成了谱系,如简易物质谱系(见纯力学物质基础理论),并且给出了对整类物质开展叙述与分析的有效途径。