泊松比是什么意思(为什么只需要杨氏模量和泊松比)
2023-05-27 08:56:01投稿人 : yq4qlskj围观 : 63 次0 评论
作为CAE工程师，你有没有想过为什么线性静力学分析只需要两个材料参数，杨氏模量和泊松比？
原因很简单。要表征材料在小拉伸或压缩载荷下的变形，只需要知道材料在拉伸和压缩方向以及垂直于拉伸和压缩方向的变形规律，就可以描述整个模型的完整变形状态。拉压方向的变形规律用杨氏模量描述，垂直于拉压方向的变形规律可以用泊松比描述。
1。什么是泊松比？
法国力学家Simeon Denis Poisson在1829年发表了关于弹性体平衡和运动的研究报告，提出了泊松比的概念。
横向应变ε'与轴向应变ε之比的绝对值是一个常数，可表示为μ = | ε'/ε|，此时杆件受拉或压载荷，应力不超过比例极限；当杆轴向伸长时，横向减小，而轴向缩短时，横向增大，所以ε'和ε的符号总是相反的，所以ε' =-μ ε。
当轴向压缩时，它横向增加。
轴向拉伸过程中的横向收缩
根据泊松比的定义，它描述了垂直于拉压方向的变形规律。对于各向同性材料，只需要一组杨氏模量和泊松比就可以完整地描述材料的变形。对于正交各向异性材料，需要定义一组三个方向的杨氏模量和泊松比来完整描述材料的变形。
2。亚泊松比之差
主泊松比PRXY是指单轴作用下X方向单位拉(或压)应变引起的Y方向压(或拉)应变；
亚泊松比NUXY，代表与PRXY正交的泊松比，是指单轴作用下Y方向单位拉(或压)应变引起的X方向压(或拉)应变。
PRXY和NUXY之间有一定的关系:PRXY/NUXY=EX/EY。
对于正交各向异性材料，需要根据材料数据输入主次泊松比，而对于各向同性材料，选择PRXY或NUXY输入泊松比没有区别，只要输入其中一个即可。
3。负泊松比材料
泊松比小于0意味着当杆被拉伸得更长时，它的横截面尺寸也在增大，体积也在增大；当材料受到压力时，其横截面尺寸变小，体积变小。
负泊松比材料首先在威斯康星大学Roderic Lakes教授于1987年在Science，235 1038-1040 (1987)发表的论文“具有负泊松比的泡沫结构”中提出。负泊松比材料中存在特殊的铰链分子键，必须打开横向铰链才能实现纵向拉伸。
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