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应变分析中的莫尔圆

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Mohr's Circle diagram for strain analysis on an engineer's desk with drafting tools.

(图片仅供参考)

莫尔圆的原理也可以直接应用于分析二维状态。 拉紧 在某个点上。通过替换正常 压力 主应变 (σ) 与正应变 (ε) 和剪应力 (τ) 以及一半剪应变 (γ/2) 可以构成一个类似的圆。该图形工具有助于确定主应变和最大剪应变。

The mathematical structure of the transformation equations for plane strain is identical to that for plane stress. This analogy allows for the use of Mohr’s circle for strain analysis. The horizontal axis represents the normal strain, [latex]\epsilon_n[/latex], and the vertical axis represents half the engineering shear strain, [latex]\gamma_{nt}/2[/latex]. The use of [latex]\gamma/2[/latex] (tensorial shear strain) instead of [latex]\gamma[/latex] (engineering shear strain) is necessary to maintain the circular form of the locus.

给定应变状态由 [latex]epsilon_x[/latex]、[latex]epsilon_y[/latex] 和剪切应变 [latex]gamma_{xy}[/latex] 定义,则以 [latex]C = (epsilon_{avg}, 0)[/latex] 为圆心构造圆,其中 [latex]epsilon_{avg} = (epsilon_x + epsilon_y)/2[/latex],半径为 [latex]R = sqrt{left(frac{epsilon_x – epsilon_y}{2}right)^2 + left(frac{gamma_{xy}}{2}right)^2}[/latex]。与水平轴的交点给出了主应变,分别为ε₁和ε₂。最大面内剪切应变是圆半径的两倍,即γmax = 2R。该工具在实验力学中非常宝贵,因为在实验力学中,应变通常使用应变花直接测量。该圆提供了一种快速的图形方法,可以将这些测量的应变转换为主应变及其方向。

UNESCO Nomenclature: 2203
– Classical mechanics

类型

抽象系统

中断

Incremental

用法

广泛使用

前体

  • 莫尔应力圆
  • 柯西应变张量理论
  • Hooke’s law relating stress and strain
  • 应变计的开发

应用程序

  • 使用应变计进行实验应力分析
  • materials testing to determine properties like young’s modulus and poisson’s ratio
  • 结构健康监测
  • 测量地壳变形的大地测量学

专利:

NA

潜在创新理念

  • digital image correlation (dic) software with integrated mohr’s circle visualization for full-field strain analysis
  • wearable sensors for athletes that analyze strain on muscles and joints
  • 制造业中使用光学应变测量的自动化质量控制系统
  • 嵌入应变传感器的智能纺织品,用于监测结构完整性
  • software for interpreting data from fiber 光学 strain sensors in bridges and pipelines
  • geodetic monitoring systems that use gps data to create real-time mohr’s circles for crustal strain
  • 手术过程中软组织变形的生物医学分析
  • 基于应变场分析的复合材料无损检测方法
  • 用于工程教育的虚拟应变计模拟软件
  • 基于循环主应变分析的材料疲劳预测算法
Related to: Mohr’s circle, strain analysis, principal strain, shear strain, strain gauge, experimental mechanics, elasticity, deformation, materials testing, solid mechanics.

历史背景

应变分析中的莫尔圆

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1900-12-14

(如果日期未知或不相关,例如“流体力学”,则提供其显著出现的近似估计)

第十年 周年纪念日

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