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應力與應變之關係
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廣義虎克定律
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體積應變
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定義
- 若
- 考慮受靜水(hydrostatic)壓力p作用之立方體
- 則
- 其體積應變為
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延伸
- 僅考慮小變形時
- 小變形+均勻應力態
- 均勻應力態
- 其中
- K=體積彈性係數
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註記
- 已知E ν
- 則可求 K G
- 若ν=1/2
則K→∞
- 剛體
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應變能
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應變能密度
((strain energy density))
- 定義
- 單位體積所儲存的應變能
- 定理
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應變能
- 定義
- 材料體內部所儲存的彈性位能
- 單位
- 定理
- 應力均勻分布時
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破題要領
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廣義虎克定律
之使用
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- 已知三個方向之應變計讀數
- εx εy γxy
- →→→→→
- 任意方向之應變 ε x'
- 主應變 ε 1 ε 2 γmax
- σx σy τxy
- →→→→→
- 主應力 σ 1 σ 2 τmax
- 任意方向之應變 σ τ
- 負載
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薄壁壓力容器
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薄壁圓筒型
壓力容器
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環向應力
(hoop
circumferential)
- 外表面材料點
- 正向應力
- out of plane
- 剪應力
- 內表面材料點
- 正向應力
- out of plane
- 剪應力
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軸向應力
(longitudinal)
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其中
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薄壁圓球型
壓力容器
- 外表面材料點
- 正向應力
- out of plane
- 剪應力
- 內表面材料點
- 正向應力
- out of plane
- 剪應力
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觀念釐清
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薄壁壓力容器
- 外表面
- 為平面應力態
- 內表面
- 為三維應力態(z方向,徑向有壓力作用