復合材料應變轉換應力

❶ 應力計算中應變單位要換算成什麼

這是一個彈性模量相當小的材料。
養成換算成國際單位運算的習慣：
2GPa*480μm/m
=2*10^9Pa*480*10^(-6)m/m
=960*10^3Pa
=0.96Mpa

❷ 復合材料中顆粒橋接為什麼會降低裂紋尖端的局部應力和應變

復合材料中顆粒橋間降低裂紋尖端的局部應力和應變。

❸ 材料的應力與應變是什麼關系

根據胡克定律在一定的比例極限范圍內應力與應變成線性比例關系。對應的最大應力稱為比例極限。

應力與應變的比例常數E 被稱為彈性系數或揚氏模量，不同的材料有其固定的揚氏模量。雖然無法對應力進行直接的測量但是通過測量由外力影響產生的應變可以計算出應力的大小。

拓展資料

胡克定律（Hooke's law），又譯為虎克定律，是力學彈性理論中的一條基本定律，表述為：固體材料受力之後，材料中的應力與應變（單位變形量）之間成線性關系。滿足胡克定律的材料稱為線彈性或胡克型（英文Hookean）材料。

胡克定律的表達式為F=k·x或△F=k·Δx，其中k是常數，是物體的勁度（倔強）系數。在國際單位制中，F的單位是牛，x的單位是米，它是形變數（彈性形變），k的單位是牛/米。倔強系數在數值上等於彈簧伸長（或縮短）單位長度時的彈力。

❹ 復合材料彈性模量計算公式是怎麼推出來的

材料在彈性變形階段，其應力和應變成正比例關系（即符合胡克定律），其比例系數稱為彈性模量。彈性模量的單位是達因每平方厘米。「彈性模量」是描述物質彈性的一個物理量，是一個統稱，表示方法可以是「楊氏模量」、「體積模量」等。

復合材料彈性模量計算公式推導過程：

由於σ=εE和F=σA，所以：

纖維截面積：A1=A*V1

基體截面積：A2=A*V2

設應變為ε，則復合材料拉力：ε*E1*A1+ε*E2*A2=ε*E*(A1+A2)=F

所以：E=(E1*V1+E2*V2)/(V1+V2)

(4)復合材料應變轉換應力擴展閱讀

材料的抗彈性變形的一個量，材料剛度的一個指標。

鋼材的彈性模量E=2.06e11Pa=206GPa (e11表示10的11次方)

它只與材料的化學成分有關，與溫度有關。與其組織變化無關，與熱處理狀態無關。

但是與材料纏繞形狀有一定關系，比如將一根彈模已知的鋼絲繞成一根彈簧，則彈模會改變，或者多根鋼絲捻製成絞線，把他當成一個整體來檢測彈性模量，其整體彈模與材料本身的彈模是不一樣的。

各種鋼的彈性模量差別很小，金屬合金化對其彈性模量影響也很小。

1兆帕(MPa)=145磅/英寸2(psi)=10.2千克力/平方厘米(kgf/cm²)=10巴(bar)=9.8大氣壓(atm)

1磅/英寸2(psi)=0.006895兆帕(MPa)=0.0703千克力/平方厘米(kgf/cm²)=0.0689巴(bar)=0.068大氣壓(atm)

1巴(bar)=0.1兆帕(MPa)=14.503磅/英寸2(psi)=1.0197千克力/平方厘米(kgf/cm²)=0.987大氣壓(atm)

1大氣壓(atm)=0.101325兆帕(MPa)=14.696磅/英寸2(psi)=1.0333千克力/平方厘米kgf/cm²)=1.0133巴(bar)

❺ 復合材料力學的計算

復合材料力學的計算基礎對研究纖維增強復合材料來說，單向層材料的研究是基本的問題。在研究之前，需要建立一些基本假設，它們是：①纖維是均勻的、線彈性的，並且在同一方向上是均勻排列的；②基體是均勻的、線彈性的，各向同性的；③單向層材料是均勻的，線彈性的、正交各向異性的，纖維和基體在纖維方向的應變是一致的；④多向層材料是線彈性的、各向異性的，在厚度方向上纖維分布是非均勻的。
有了上述假設，第二步是由纖維和基體的彈性常數
確定單向層材料的有效彈性常數。以E、G、ν和V表示彈性模量、剪切模量、泊松比和體積含量（體積的百分比），則單向層材料中基本有效彈性常數粗略估計的理論關系式可寫作：
式中下標L和T分別表示纖維方向和與纖維垂直方向；下標f和m分別表示纖維和基體。在用上述五個公式計算EL、ET、GLT、、之前，需要通過實驗方法測出纖維的彈性常數Ef.、Gf、和基體的彈性常數Em、Gm、。實際上，由於材料中的纖維並非理想直線，以及由於纖維的排列不一定均勻，所以用上述理論關系式計算出的值與實驗數值相比略偏高。利用單向層材料的彈性常數還可進一步計算出多向層材料的彈性常數。
為了提高復合材料有效彈性模量的預報精度，各種細觀力學方法被發展了。稀疏模型(dilute approximation)假設夾雜（增強相）埋於無限大基體中，完全忽略夾雜之間的相互作用，這種忽略會低估復合材料的有效模量（在夾雜模量更大的情況下）。自洽法(self-consistent method) 假設夾雜埋於無限大等效復合材料中，會高估有效模量。Mori-Tanaka法假設夾雜埋在無限大基體中，但無窮遠作用的應力是未知基體的平均應力，並由此計算夾雜的應力集中系數，可以看做是對稀疏模型的推廣，具有較高精度。廣義自洽法(generalized self-consistent method)則取由基體包圍的夾雜為一個代表性體積單元，此單元中夾雜和基體的體積分數與整個復合材料相同，這個代表性體積單元又埋在無限等效復合材料中，是自洽法的發展，精度較高。微分法(differential scheme) 是自洽法的另一種改進，它假設夾雜埋於無限大等效復合材料中，但夾雜是從零開始逐步添加到指定體積分數。進一步還有假設夾雜嚴格周期分布和考慮隨機分布的細觀力學研究。
一般說現在已經能較好預報復合材料的有效彈性性質，但離完全精確預報復合材料的強度還有很大的距離。對於常規材料在很多情況下可忽略剪切變形，但對纖維增強復合材料的多向層板和層殼，由於各層的泊松比不一樣而形成較大的剪切變形。另一方面，層間剪切強度比較低，所以多向層材料的破壞往往從層間的破壞開始。這類破壞在自由邊界，孔的周圍以及幾何尺寸突變或者外載荷突變的部位尤其容易發生，所以層間剪切是多向層材料計算中必須考慮的因素。
常規材料在線彈性范圍內的正交各向異性的應力-應變關系式，可以直接應用到纖維增強復合材料問題的研究中。對於屬於二維問題的正交各向異性單向層材料，應力-應變關系可以表示為：
式中、、為主軸坐標系中的應變分量；、、為主軸坐標系中的應力分量；
上式的另一種寫法為：
式中
單向層板在非主軸方向坐標系中的應力-應變關系，可經坐標變換由上兩式得到。

❻ （二）根-土復合體護坡作用的原理

植物根系與邊坡土壤作用的力學機理，目前存在兩種計算模型。一種是把植物根系和土壤看成兩種不同性質的材料，兩者通過界面相互影響、相互作用；另一種是宏觀的把植物根系和土壤看成根-土復合材料，根系與土的相互作用表現為內力，只對復合材料的性質產生影響，而不直接出現在應力應變的計算中。目前，人們對植被根系生態護坡的力學研究大多傾向於第二種模型，本書採用的是根-土復合體的力學模型。

1.根系護坡抗滑移作用

生態護坡是通過植物根系與土壤顆粒的相互作用來實現的。在植被覆蓋的坡體內，其根系深入土中形成具有一定抗拉強度的根系網，如同「土釘」，把淺層潛在滑動的土壤錨固到深處較穩定的土層中去，從而增加了邊坡土體的穩定性。

目前，常用的根-土復合體作用模型是Wa1dron等提出的受力平衡模型，植物根系提高土的抗剪強度主要是通過根-土接觸面的摩擦力把土中的剪應力轉換成根的拉應力來實現，如圖10-9所示。

圖10-9 根與土體作用的力學模型

2.根系護坡的抗侵蝕作用

植物根系的生態護坡作用還表現在對水土保持的功能上。研究表明，根系在其生長發育過程中，分泌了大量高分子黏膠物質和多糖類顆粒物質，這些物質存在巨大的黏結力。一方面通過增加土壤有機膠結物質及團粒結構等，將土顆粒或團粒聚體纏繞串聯起來，提高了土壤抗沖擊分散能力和結構、空隙的穩定性；另一方面，須根對土壤的穿插擠壓和纏繞，根系強化土壤抗侵蝕能力。

本次試驗採用檉柳根系與土壤混合形成根土復合體，按照試驗設計要求製作成試樣後進行直剪試驗。由於根土復合體原狀土進行直剪試驗時，需要採集的試樣較多，不便帶回室內進行，而進行野外試驗又受時間、環境條件、試驗設備的限制，故本實驗採用擾動土進行。具體操作如下。

❼ 材料力學：應力與應變的關系的問題

在材料力學的范疇內，物體由於外因（受力、濕度、溫度場變化等）而變形時，在物體內各部分之間產生相互作用的內力，單位面積上的內力稱為應力。應力是矢量，沿截面法向的分量稱為正應力，沿切向的分量稱為切應力：

物體在受到外力作用下會產生一定的變形，變形的程度稱應變。應變有正應變（線應變），切應變（角應變）及體應變。正應變公式為ε＝ΔL/L，式中L是變形的前長度，ΔL是其變形後的伸長量。應變的大小與應力的大小成正比，與材料的性質（彈性模量）成反比，稱謂虎克定律。