弹性常数


弹性常数

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弹性常数【弹性常数】弹性常数(elastic constants)表征材料弹性的量 。联繫各向异性介质中应力和应变关係的广义弹性张量有21个独立的常数 。
基本介绍中文名:弹性常数
外文名:elastic constants
释文:表征材料弹性的量
定律:胡克定律
学科:数学、物理学
背景各向同性(isotropic medium)是物理性质与方向无关的地球物理介质 。例如 , 各向同性电性介质和各向同性弹性介质等 。这是一种理想化的 , 但却是各种地球物理勘查方法研究的基本介质类型 。实际测量证实:许多火成岩、某些碳酸盐岩及砂岩没有明显的方向性 , 可近似地认为它们为各向同性弹性固体介质 。定义弹性常数是表征材料弹性的量 。联繫各向异性介质中应力和应变关係的广义弹性张量有21个独立的常数 。在两个正交方向测量时,性质相同的横向各向同性介质中减为5个独立常数 。各向同性介质(在任何方向测量时性质都相同)只有2个独立的弹性常数 。单对称材料有13个独立常数 , 正交各向异性材料有9个独立常数 。对于小形变而言,胡克定律成立 。应变与应力成正比,遵守胡克定律的各向同性材料的弹性性质由弹性模量来说明 。相关定律胡克定律是力学基本定律之一 。适用于一切固体材料的弹性定律 , 它指出:在弹性限度内 , 物体的形变跟引起形变的外力成正比 。这个定律是英国科学家胡克发现的 , 所以叫做胡克定律 。胡克定律的表达式为
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其中k是常数 , 是物体的劲度(倔强)係数 。在国际单位制中 , F的单位是牛 , x的单位是米 , 它是形变数(弹性形变) , k的单位是牛/米 。倔强係数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力 。弹性定律是胡克最重要的发现之一 , 也是力学最重要基本定律之一 。在现代 , 仍然是物理学的重要基本理论 。胡克的弹性定律指出:弹簧在发生弹性形变时 , 弹簧的弹力和弹簧的伸长量(或压缩量)成正比 。k是物质的弹性係数 , 它由材料的性质所决定 , 负号表示弹簧所产生的弹力与其伸长(或压缩)的方向相反 。