水的泊松比
醉月清眸
2020年12月26日 10:48

计算假定:

  1. 水不可压缩

  2. 各向同性

解法1:利用广义胡克定律与体积应变

立方体三向受力,根据广义胡克定律,可得到各方向的应变,如图一所示:

式中E为弹性模量、v为泊松比

图1 广义胡克定律

体积应变为各方向应变相加,即

图2 体积应变的定义

由于假定1,水不可压缩,所以体积应变为0,所以泊松比为0.5。

解法2:几何方法

设一长方体长宽高分别为X,Y,Z;改变后的长宽高为X+dX,Y+dY,Z+dZ

变化前后体积改变为(X+dX)(Y+dY)(Z+dZ)-XYZ

考虑到小变形,忽略高阶无穷小项,则变化前后体积改变为XYdZ+XZdY+YZdX

体应变为(XYdZ+XZdY+YZdX)/XYZ=%5Cvarepsilon%20_%7Bx%7D%20+%5Cvarepsilon%20_%7By%7D%20+%5Cvarepsilon%20_%7Bz%7D%20=(1-2%5Cnu%20)