玻璃泊松比球面玻璃加热玻璃
玻璃加热变形,冷去后收缩变形,这个变形量和玻璃的 泊松比,弹性模量 等有什么一定的关系?请详细说明!
泊松比由法国科学家泊松(Simon Denis Poisson,1781-1840)最先发现并提出。
数学家泊松肖像
他在1829年发表的《弹性体平衡和运动研究报告》一文中,用分子间相互作 用的理论导出弹性体的运动方程,发现在弹性介质中可以传播纵波和横波, 并且从理论上推演出各向同性弹性杆在受到纵向拉伸时,横向收缩应变与纵 向伸长应变之比是一常数,其值为四分之一。
若在弹性范围内加载,横向应变εx与纵向应变εy之间存在下列关系:
εx=- νεy
式中ν为材料的一个弹性常数,称为泊松比。泊松比是量纲为一的量。
材料沿载荷方向产生伸长(或缩短)变形的同时,在垂直于载荷的方向会产生缩短(或伸长)变形。垂直方向上的应变εl与载荷方向上的应变ε之比的负值称为材料的泊松比。以v表示泊松比,则v=-εl/ε。在材料弹性变形阶段内,v是一个常数。理论上,各向同性材料的三个弹性常数E、G、v中,只有两个是独立的,因为它们之间存在如下关系:
G=E/2(1+v)。
材料的泊松比一般通过试验方法测定。
对于传统材料,在弹性工作范围内,v一般为常数,但超越弹性范围以后,v随应力的增大而增大,直到v=0.5为止。
主次泊松比的区别
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。
简单推导如下:
假如在单轴作用下:
(1)X方向的单位拉(或压)应变所引起的Y方向的压(或拉)应变为b;
(2)Y方向的单位拉(或压)应变所引起的X方向的压(或拉)应变为a;
则根据 胡克定律 得 σ=EX×a=EY ×b
→ EX/EY =b/a
又 ∵ PRXY/NUXY=b/a
∴ PRXY/NUXY=EX/EY