Коэффициент пуассона для бетона
Изменение поперечных размеров, коэффициент Пуассона
Помимо удлинения образца при растяжении, также имеет место поперечное сужение. Его можно было видеть невооружённым глазом в ходе опыта на растяжение. Однако невооружённым глазом было видно сужение только в нелинейной части графика. А так как для нас наибольший интерес представляет только начальный участок графика, на котором зависимость линейная, а деформации упругие, то для фиксирования сужения необходимы точные измерительные приборы.
Если в ходе опыта измерять удлинение и соответственное ему поперечное сужение на линейном участке, то можно получить таблицу значений.
Если переходить от абсолютных значений удлинения и сужения к относительным и поделить относительное сужение на относительное удлинение, то можно получить величину, характеризующую упругие свойства данного материала:
Знак «–» говорит о том, что поперечный размер уменьшается. В линейной части графика величина μ является постоянной.
Впервые эту величину обнаружил французский учёный Симеон Дени Пуассон (1781 – 1840).
Выдержка из книги «История науки о сопротивлении материалов» (С. П. Тимошенко):
«…Главные полученные Пуассоном результаты содержатся в двух его мемуарах, опубликованных в 1829 и 1831 гг., а также в его курсе механики. Начав своё исследование с рассмотрения системы частиц, между которыми действуют молекулярные связи, он получает три уравнения равновесия и три краевых условия. Они сходны с теми, которые были выведены до него Навье и Коши. Пуассон доказывает, что выраженные этими уравнениями условия не только необходимы, но также и достаточны, чтобы обеспечить равновесие некоторой области тела. Ему удаётся проинтегрировать уравнения движения, и он показывает, что возмущение в малой области тела влечёт за собой возникновение волн двух типов.
В более быстро распространяющейся волне движение отдельных частиц нормально к фронту волны и сопровождается изменениями объёма (объёмным расширением). В другой же волне движение частиц касательно к фронту волны и при таком движении имеет место лишь угловая деформация (искажение формы элемента) без изменения объёма.
В этом мемуаре Пуассон ссылается на М. В. Остроградского. Применяя свои уравнения к изотропному телу, Пуассон находит, что при простом растяжении призматического стержня осевое удлинение ε должно сопровождаться поперечным сужением на величину με, где μ=1/4…»
Экспериментальные исследования поперечного сужения в строительных металлах показывают, что μ обычно близко к значению, вычисленному Пуассоном. Например, в случае некоторых строительных сталей можно принять значение μ=0.30.
Для изотропных материалов значения коэффициента Пуассона находятся в пределах:
Для металлических материалов в упругой зоне значения коэффициента Пуассона:
Коэффициенты Пуассона для различных материалов:
Что касается значения коэффициента Пуассона в неупругой (пластической зоне), то информации на этот счёт не так много. В частности, очень трудно определить эту величину при переходе от упругой зоны к пластической. При допущении о том, что материал изотропен, в зоне пластических деформаций можно принимать коэффициент Пуассона равным 0.5.
Зная коэффициент Пуассона материала, можно вычислить изменение объёма стержня при растяжении или сжатии (в зоне упругих деформаций материала).
Задача: для призматического стержня длиной L и с квадратным поперечным сечением со стороной d требуется найти изменение объёма при относительном удлинении ε. Известно, что коэффициент Пуассона для материала стержня равен μ.
1. При абсолютном удлинении ∆L образец также получает абсолютное сужение ∆d (при растяжении оно отрицательно)
2. Начальный объём стержня равен:
3. Конечный объём стержня равен:
4. Отношение конечного объёма к начальному равно:
5. Упрощение первого множителя:
6. Упрощение второго и третьего множителей:
7. Отношение объёмов после упрощения множителей:
8. Принимая во внимание крайне малое значение относительного удлинения ε образца в упругой зоне, можно пренебречь степенями этого значения:
9. Ответ – объём увеличится на относительную величину ε(1 – 2μ). Для удобства ответ можно дать в процентах.
Как видно из ответа, по значению числа Пуассона можно судить о степени сжимаемости вещества.
Существуют материалы, чей коэффициент Пуассона меньше 0, т.е. отрицательный. Такие материалы называются ауксетиками.
К сожалению, наука пока не знает изотропных материалов, чей коэффициент Пуассона превышал бы 0.5. Такие материалы могли бы послужить источником для вечного двигателя.
И хотя в задачах на осевое нагружение чаще всего нет необходимости в учёте поперечного сужения, но в дальнейшем, когда тела будут нагружать вдоль нескольких взаимно перпендикулярных осей, значение коэффициента Пуассона будет иметь гораздо большее значение.
Коэффициент Пуассона
Коэффициент Пуассона (обозначается как 
или 
) — абсолютная величина отношения поперечной к продольной относительной деформации образца материала. Этот коэффициент зависит не от размеров тела, а от природы материала, из которого изготовлен образец. Коэффициент Пуассона и модуль Юнга полностью характеризуют упругие свойства изотропного материала.
При приложении к телу растягивающего усилия оно начинает удлиняться (то есть продольная длина увеличивается), а поперечное сечение уменьшается. Коэффициент Пуассона показывает, во сколько раз поперечная деформация деформируемого тела больше продольной деформации, при его растяжении или сжатии. Для абсолютно хрупкого материала коэффициент Пуассона равен 0, для абсолютно несжимаемого — 0,5. Для большинства сталей этот коэффициент лежит в районе 0,3, для резины он примерно равен 0,5.
Безразмерен, но может быть указан в относительных единицах: мм/мм, м/м.
Содержание
Ауксетики
Существуют также материалы (преимущественно полимеры), у которых коэффициент Пуассона отрицателен, такие материалы называют ауксетиками. Это значит, что при приложении растягивающего усилия поперечное сечение тела увеличивается.
К примеру, бумага из однослойных нанотрубок имеет положительный коэффициент Пуассона, а по мере увеличения доли многослойных нанотрубок наблюдается резкий переход к отрицательному значению −0,20.
Отрицательным коэффициентом Пуассона обладают многие анизотропные кристаллы [1] , так как коэффициент Пуассона для таких материалов зависит от угла ориентации кристаллической структуры относительно оси растяжения. Отрицательный коэффициент обнаруживается у таких материалов, как литий (минимальное значение равно −0.54), натрий (−0.44), калий (−0.42), кальций (−0.27), медь (−0.13) и других. 67 % кубических кристаллов из таблицы Менделеева имеют отрицательный коэффициент Пуассона.
Уравнение
— коэффициент Пуассона; 
— деформация в поперечном направлении (отрицательна при осевом растяжении, положительна при осевом сжатии); 
— продольная деформация (положительна при осевом растяжении, отрицательна при осевом сжатии).
Грунты
Коэффициент Пуассона для грунтов определяется по табл. 5.10 СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений
при большей плотности грунта.
Значения коэффициента Пуассона для некоторых изотропных материалов
| Материал | Коэффициент Пуассона μ |
|---|---|
| Бетон | 0,2 по СНиП, в расчётах возможно снижение до 0,15—0,17 |
| Алюминий | 0,34 |
| Вольфрам | 0,29 |
| Германий | 0,31 |
| Дюралюминий | 0,34 |
| Иридий | 0,26 |
| Кварцевое стекло | 0,17 |
| Константан | 0,33 |
| Латунь | 0,35 |
| Манганин | 0,33 |
| Медь | 0,35 |
| Органическое стекло | 0,35 |
| Полистирол | 0,35 |
| Свинец | 0,44 |
| Олово | 0,44 |
| Серебро | 0,37 |
| Серый чугун | 0,22 |
| Сталь | 0,28 |
| Стекло | 0,25 |
| Фарфор | 0,23 |
Примечания
- ↑ Гольдштейн Р. В., Городцов В. А., Лисовенко Д. С. Ауксетическая механика кристаллических материалов. Известия РАН, МТТ, 2010 г., № 4, стр.43-62.
См. также
Модуль объёмной упругости (
) | Модуль Юнга (
) | Параметры Ламе (
) | Модуль сдвига (
) | Коэффициент Пуассона () | en:P-wave modulus (
)
Wikimedia Foundation . 2010 .
- Падь
- Медианный фильтр
Смотреть что такое «Коэффициент Пуассона» в других словарях:
Коэффициент Пуассона — µ Коэффициент пропорциональности между абсолютными значениями относительной продольной ε1у и поперечной ε2y упругомгновенными деформациями при s1 = 0,3Rпр при осевом сжатии образца Источник: ГОСТ 24452 8 … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Коэффициент пуассона — – абсолютная величина отношения поперечного относительного укорочения (удлинения) к относительному продольному удлинению (укорочению) при простом растяжении (сжатии) прямого стержня в пределах применимости закона Гука. [ГОСТ 24452 80]… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
коэффициент Пуассона — µ Коэффициент пропорциональности между абсолютными значениями относительной продольной … Справочник технического переводчика
коэффициент Пуассона — [Poisson s ratio] упругая константа материала, равная отношению относительной поперечной деформации (ε2 и ε3) к относительной продольной деформации (ε1) при линейном растяжении или сжатии: μ = ε2/ε1 = ε3/ε1 = const. Коэффициент Пуассона разных… … Энциклопедический словарь по металлургии
коэффициент Пуассона — Puasono santykis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Tempiamo arba gniuždomo bandinio skersinės ir išilginės santykinių deformacijų dalmens absoliučioji vertė. atitikmenys: angl. Poisson number; Poisson’s ratio vok.… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
коэффициент Пуассона — Puasono koeficientas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Tempiamų arba gniuždomų kūno sluoksnių skersinės ir išilginės deformacijų dalmens absoliučioji vertė. atitikmenys: angl. Poisson’s ratio vok. Poisson Konstante, f;… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
коэффициент Пуассона — Puasono santykis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Poisson number; Poisson’s ratio vok. Poisson Konstante, f; Poissonsche Konstante, f; Poissonsche Zahl, f rus. коэффициент поперечного сжатия, m; коэффициент Пуассона, m pranc.… … Fizikos terminų žodynas
Коэффициент Пуассона — Poisson s ratio Коэффициент Пуассона. Абсолютная величина отношения поперечной деформации к соответствующей продольной деформации, в условиях равномерно распределенного осевого напряжения ниже Proportional limit Предела пропорциональности… … Словарь металлургических терминов
коэффициент Пуассона — Puasono koeficientas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Poisson’s ratio vok. Poisson Konstante, f; Poissonscher Koeffizient, m rus. коэффициент Пуассона, m pranc. coefficient de Poisson, m; rapport de Poisson, m … Fizikos terminų žodynas
КОЭФФИЦИЕНТ ПУАССОНА — отношение относительного бокового расширения образца испытуемого грунта к относительной вертикальной деформации его под действием нагрузки при одноосном сжатии. Определяется обычно по формуле где £ коэффициент бокового давления грунта … Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии
Свойства материалов (словарь)
Материалы это материальная субстанция, используемая для производства, изготовления вещей или преобразования в другие материальные субстанции, объекты и предметы, на практике это — продукция, которую расходуют с изменением формы, состава или состояния при изготовлении изделий. В зависимости от выбранного материала окончательное изделие будет обладать тем или иным свойством.
Механические свойства
Упругостью твердого тела называют его свойство самопроизвольно восстанавливать первоначальную форму и размеры после прекращения действия внешней силы. Упругая деформация полностью исчезает после прекращения действия внешней силы, поэтому ее принято называть обратимой.
Пластичностью твердого тела называют его свойство изменять форму и размеры под действием внешних сил не разрушаясь, причем после прекращения действия силы тело не может самопроизвольно восстановись свои размеры и форму, и в теле остается некоторая остаточная деформация, называемая пластической деформацией.
Пластическую, или остаточную, деформацию, не исчезнувшую после снятия нагрузки, называют необратимой.
Основными характеристиками деформативных свойств строительного материала являются: относительная деформация, модуль упругости Юнга и коэффициент Пуассона.
Внешние силы, приложенные к телу, вызывают изменение межатомных расстояний, отчего происходит изменение размеров деформируемого тела на величину dl в направлении действия силы.
Относительная деформация равна отношению абсолютной деформации dl к первоначальному линейному размеру l тела.
Формула расчета: є = dl / l,
где є — относительная деформация.
Модуль упругости (модуль Юнга) связывает упругую деформацию є и одноосное напряжение s линейным соотношением, выражающим закон Гука.
Формула расчета: є = s / E ,
где E — модуль Юнга.
При одноосном растяжении (сжатии) напряжение определяется по формуле:
где Р — действующая сила; F — площадь первоначального поперечного сечения элемента.
Примеры строительных материалов по данному свойству:
Модуль упругости представляет собой меру жесткости материала. Материалы с высокой энергией межатомных связей (они плавятся при высокой температуре) характеризуются и большим модулем упругости.
Зависимость модуля упругости Е ряда материалов от температуры плавления ( tпл. ) смотри в таблице.
Модуль упругости Е связан с другими упругими характеристиками материала посредством коэффициента Пуассона. Одноосное растяжение (сжатие) sz вызовет деформацию по этой оси — єz и сжатие по боковым направлениям — єx и — єy, которые у изотропного материала равны между собой.
Коэффициент Пуассона, или коэффициент поперечного сжатия µ равен отношению:
µ = — єx / єz.
Примеры строительных материалов по данному свойству:
Коэффициент Пуассона бетона — 0,17 — 0,2, полиэтилена — 0,4.
Прочность — свойство материала сопротивляться разрушению под действием внутренних напряжений, вызванных внешними силами или другими факторами (стесненная усадка, неравномерное нагревание и т. п.).
Прочность материала оценивают пределом прочности (временным сопротивлением) R, определенным при данном виде деформации.
Схема диаграмм деформаций.
Для хрупких материалов (природных каменных материалов, бетонов, строительных растворов, кирпича и др.) основной прочностной характеристикой является предел прочности при сжатии.
Предел прочности при осевом сжатии равен частному от деления разрушающей силы на первоначальную площадь поперечного сечения образца (куба, цилиндра, призмы).
Формула расчета: Rсж = Рразр / F,
где Rсж — предел прочности при осевом сжатии; Рразр — разрушающая сила; F — первоначальная площадь поперечного сечения образца.
Предел прочности при осевом растяжении Rр используется в качестве прочностной характеристики стали, бетона, волокнистых и других материалов.
В зависимости от соотношения Rр / Rсж можно условно разделить материалы на три группы:
1) материалы, у которых Rр > Rсж (волокнистые — древесина и др.) ;
2) Rр = Rсж (сталь);
3) Rр 1 м за время t = 1 ч при разности гидростатического давления на границах стенки ( P1 — P2 ) = 1 м вод. cт.
Размерность: (м/ч).
Газо- и паропроницаемость.
При возникновении у поверхности ограждения разности давления газа происходит его перемещение через поры и трещины материала.
Коэффициент газопроницаемости характеризует газо- и паропроницаемость:
Формула расчета: kг = aVp / ( StdP),
где Vp — масса газа или пара (плотностью p), прошедшего через стенку площадью S и толщиной а за время t при разности давлений на гранях стенки dP.
Размерность: [г/(м•ч•Па)].
Относительные значения паро-газопроницаемости некоторых строительных материалов представлены на таблице.
Усадкой (усушкой) называют уменьшение размеров материала при его высыхании. Она вызывается уменьшением толщины слоев воды, окружающих частицы материала, и действием внутренних капиллярных сил, стремящихся сблизить частицы материала.
Набухание (разбухание) происходит при насыщении материала водой. Полярные молекулы воды, проникая в промежутки между частицами или волокнами, слагающими материал, как бы расклинивают их, при этом утолщаются гидратные оболочки вокруг частиц, исчезают внутренние мениски, а с ними и капиллярные силы.
Усадка некоторых строительных материалов представлена на таблице.
Свойства, связанные с действиями тепла
Морозостойкость ( F, Мрз) — свойство насыщенного водой материала выдерживать попеременное замораживание и оттаивание без значительной потери в массе и прочности.
Морозостойкость материала количественно оценивается маркой по морозостойкости.
Примеры строительных материалов по данному свойству:
Легкие бетоны, кирпич, керамические камни для наружных стен зданий обычно имеют морозостойкость Мрз 15, Мрз 25, Мрз 35. Бетон, применяемый в строительстве мостов и дорог, должен иметь марку Мрз 50, Мрз 100 и Мрз 200, гидротехнический бетон — до Мрз 500.
Теплопроводностью называют свойство материала передавать тепло от одной поверхности к другой.
На практике удобно судить о теплопроводности по средней плотности материала. Известна формула В.П. Некрасова, связывающая теплопроводность со средней плотностью каменного материала, выраженной по отношению к воде. Значение теплопроводности по этой формуле вычисляется следующим образом:
1,16 • SQRT(0,0196 + 0,22 • pо — 0,16),
где SQRT( ) — операция вычисления квадратного корня; pо — средняя плотность материала.
Размерность: Вт/(мК).
Теплоёмкость определяется количеством тепла, которое необходимо сообщить 1 кг данного материала, чтобы повысить его температуру на 1°С.
Примеры строительных материалов по данному свойству:
Теплоемкость неорганических строительных материалов (бетонов, кирпича, природных каменных материалов) изменяется в пределах от 0,75 до 0,92 кДЖ/(кг •°С). Теплоёмкость сухих органических материалов (например, древесины) — около 0,7 кДЖ/(кг •°С), вода имеет наибольшую теплоемкость — 1 кДЖ/(кг •°С), поэтому с повышением влажности теплоемкость возрастает.
Огнеупорность — свойство материала выдерживать длительное воздействие высокой температуры (от 1580°С и выше), не размягчаясь и не деформируясь. Огнеупорные материалы применяют для внутренней футеровки промышленных печей.
Тугоплавкие материалы размягчаются при температуре выше 1350°С.
Горючесть — способность материала гореть.
Материалы делятся на горючие (органические) и негорючие (минеральные).
Добавлено: 18.04.2021 10:00:21
Еще статьи в рубрике Выбираем современные отделочные материалы, полезные советы лидеров индустрии:
Маркировка обоев
Маркировка обоевНа рынке сейчас представлено огромное количество разновидностей обоев. Каждый вид обоев маркируется определенными значками, по которым легко можно разобраться для каких .
Лаки общие сведения
Лаки — это вещества, представляющие собой растворенные в летучих растворителях смолы и другие полимеры. При нанесении тонкого слоя лака на какую-либо .
Клей (разновидности и советы по выбору)
Выбор клея осуществляется одновременно с выбором материала, который будет наклеиваться. Часто можно приобрести клей той же марки, что и отделочный материал .
- ↑ Гольдштейн Р. В., Городцов В. А., Лисовенко Д. С. Ауксетическая механика кристаллических материалов. Известия РАН, МТТ, 2010 г., № 4, стр.43-62.
- Падь
- Медианный фильтр
Краски и их составляющие общие сведения и классификация
В строительстве растут требования, предъявляемые к качеству внутренней и наружной отделок зданий и сооружений. Производство отделочных работ осуществляется с применением лакокрасочных .
Тротуарная плитка –обзор
Асфальтовая серость давно уже стала отличительной чертой крупных городов. И нравится нам или нет, но такому мегаполису как Москва не обойтись .
Керамогранит – классификация, особенности, производство
Керамогранит — один из самых прочных и износостойких отделочных материалов, даже более твердый, чем лучшие сорта природных гранитов, родился в 80-х .
Коэффициент Пуассона
Модуль Юнга
— Модуль упругости (модуль Юнга) E — характеризует сопротивление материала растяжению/сжатию при упругой деформации, или свойство объекта деформироваться вдоль оси при воздействии силы вдоль этой оси; определяется как отношение напряжения к удлинению. Часто модуль Юнга называют просто модулем упругости.
— Модуль Юнга зависит только от свойств материала и не зависит от размеров и формы тела. Модуль Юнга различных материалов меняется в широких пределах. Для стали, например, E ≈ 2?10 11 Н/м 2 , а для резины E ≈ 2?10 6 Н/м 2 , то есть на пять порядков меньше.
2) коэффициент Пуассона σП (коэффициент поперечного сжатия) – отношение поперечного сжатия тела при одноосном растяжении к продольному удлинению.
— Коэффициент Пуассона равен абсолютному значению отношения относительной поперечной деформации тела к относительной продольной деформации:
 |
— где εx , εy , εz – деформации по соответствующим осям.
Коэффициент Пуассона выражает отношение поперечной деформации к продольной, где W – ширина тела до деформации, Δ W — изменение ширины тела в результате деформации
 |
Коэффициент Пуассона характеризует упругие свойства материала. насколько сжимается тело поперек при растяжении вдоль. И наоборот.
Для абсолютно хрупкого материала коэффициент Пуассона равен 0,
• 
константы Ламе λ:
где K модуль объемного сжатия.
Модуль сдвига G. Модуль сдвига определяет способность тел сопротивляться изменению формы при сохранении их объема:
где r – касательное напряжение; α – угол сдвига.
Модуль сдвига численно равен другой константе Ламе:
 |
Возникающие в телах под действием механического напряжения деформации имеют различный характер и вызывает разные по природе деформации растяжения – сжатия, поперечные – деформации сдвига.
• 
Скорость упругих волн равна отношению длины пути соответствующей волны к времени пробега этого пути:
 |
Скорость продольных упругих волн или упругих колебаний, возникающих вследствие деформаций растяжение-сжатие в любой среде:
Скорость поперечных волн или упругих колебаний, возникающих вследствие деформаций сдвига в твердой среде:
Скорости vp и vs в принципе независимые величины. Связь между ними осуществляется через коэффициент Пуассона:
Скорости упругих волн в магматических и метаморфических породах.
Упругие характеристики магматических и метаморфических пород определяются в значительной мере:
— химическим и минеральным составом;
— характером порового заполнителя.
Основными химическими компонентами горных пород являются окислы кремния, калия, натрия, алюминия, кальция, магния и железа. Для ассоциаций горных пород, сложенных малоупругими минералами кислого состава (кварц, калиевой полевой шпат, альбит, олигоклаз), характерны минимальные скорости упругих волн.
Максимальными скоростями обладают горные породы, представленные высокоупругими минералами основного состава (лабрадор, амфибол, пироксен, оливин). Таким образом, скорость упругих волн увеличивается с увеличением основности. То есть в ряду гранит-габбро-перидотит наблюдается возрастание средней скорости продольных и поперечных волн с ростом основности.
Наиболее часто встречающиеся в магматических породах величины VP и VS составляют соответственно:
— гранитоидах 5,4-6,1 км/с и 2,9-3,5 км/с,
— в диоритах 6,1-6,2 и 3,4-3,7 км/с,
— анортозитах и габброидах 6-7,2 км/с и 3,5-4,1 км/с,
— в гипербазитах 7,4-8,2 км/с и 4-4,6 км/с;
то же в метаморфических породах:
— в разнообразных гнейсах 5,6-5,9 км/с и 2,7-3,7км/с,
— в разнообразных амфиболитах 6,2-6,8 км/с и 3,6-4 км/с,
— в гранулитах среднего и основного состава 6,2-6,8 км/с,
— в эклогитах 7,2-7,8 км/с и 4,1-4,4 км/с
Скорости упругих волн в осадочных породах
Упругие свойства осадочных пород определяются составом, пористостью, диагенезом пород и свойствами порового заполнителя. В общем случае скорость продольных волн в осадочных породах изменяется от 0,3 до 6,9 км/с. Максимальные скорости упругих волн и модулей упругости отмечаются в уплотненных карбонатных породах, меньше величины этих параметров наблюдаются в уплотненных песчано-глинистых и гидрохимических образованиях. В значительной мере определяет скорость упругих волн в осадочных породах — пористость.
Пористость может изменяться от 0 до 50%. С увеличением пористости породы сейсмические скорости в ней уменьшаются. Особенно эта закономерность справедлива для терригенных отложений, у которых величина пористости может достигать 30-40%. При пористости 1-2% скорости упругих волн в осадочных породах близки к скоростям в магматических и метаморфических породах кислого состава. В ряде случаев скорости упругих волн в доломитах сравнима со скоростями в габброидах.
Методы изучения упругих свойств
Методы измерения упругих свойств можно подразделить на две большие группы, относимые к измерениям в естественном залегании и в лабораторных условиях. Упругие модули горных пород измеряются двумя методами: статическим (изотермические) и динамическим (адиабатические модули).
Статический метод применяется для определения:
— модуля Юнга при одноосном сжатии, растяжении и изгибе стержня из породы;
— модуля сдвига при кручении образца;
— коэффициента Пуассона при измерении продольных и поперечных деформаций при одноосном сжатии;
— модуля объемного сжатия при сжатии образца всесторонним давлении.
Во всех случаях измерение упругих параметров сводится к непосредственному измерению деформации сжимаемых образцов тензометрами различной конструкции.
С помощью динамического метода измеряют различные виды упругих волн в веществе и их затухание. Различают:
— динамический резонансный способ, где используют стоячие волны, возбуждаемые внешним источником на основной частоте;
— способ вращающей пластины на пути непрерывной упругой волны;
— способ последовательных ультразвуковых импульсов.
Для определения упругой характеристики горных пород в естественном залегании применяют:
— вертикальное сейсмическое профилирование (ВСП),
— сейсмический каротаж (СК),
— акустический каротаж и полевые сейсмические методы.
Ценные сведения о скоростных характеристиках дают сейсмические исследования методом преломленных и отраженных волн, особенно в районах, где общие черты геологического строения достаточно хорошо известны.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Каропа, Г. Н. География Гомельской области: учебная программа для студентов вузов специальности «География» / Г. Н. Каропа; Мин–во образ. РБ, Гомельский гос. ун–т им. Ф. Скорины. – Гомель: ГГУ им. Ф. Скорины, 2008. – 21 с.
2. Шершнев, О. В. Общая геология и геология Беларуси. Часть 2. Геология Беларуси: тексты лекций / О. В. Шершнев; Мин–во образ. РБ, Гомельский гос. ун–т им. Ф. Скорины. – Гомель: ГГУ им. Ф. Скорины, 2002. – 56 с.
3. Трацевская, Е. Ю. Общая геология: практическое пособие для студентов специальности «Геология и разведка месторождений полезных ископаемых» / Е. Ю. Трацевская; Мин–во образ. РБ, Гомельский гос. ун–т им. Ф. Скорины. – Гомель: ГГУ им. Ф. Скорины, 2009. – 96 с.
4. Гарецкий, Р. Г. Тектоника Беларуси / Р. Г. Гарецкий – М.: «Наука и техника», 1976. – 200 с.
5. Геология Беларуси. / Левков Э. А., Матвеев А. В., Махнач Н. А. и др. – М.: «Наука и техника», 1973. – 152 с.
6. Геология антропогена Белоруссии. / Гарецкий Р. Г., Матвеев А. В., Махнач А. С. и др. – М.: Институт геологических наук НАН Беларуси, 2001. – 815 с.
Коэффициент Пуассона
Коэффициент Пуассона (обозначается как или ) — абсолютная величина отношения поперечной к продольной относительной деформации образца материала. Этот коэффициент зависит не от размеров тела, а от природы материала, из которого изготовлен образец. Коэффициент Пуассона и модуль Юнга полностью характеризуют упругие свойства изотропного материала.
При приложении к телу растягивающего усилия оно начинает удлиняться (то есть продольная длина увеличивается), а поперечное сечение уменьшается. Коэффициент Пуассона показывает, во сколько раз поперечная деформация деформируемого тела больше продольной деформации, при его растяжении или сжатии. Для абсолютно хрупкого материала коэффициент Пуассона равен 0, для абсолютно несжимаемого — 0,5. Для большинства сталей этот коэффициент лежит в районе 0,3, для резины он примерно равен 0,5.
Безразмерен, но может быть указан в относительных единицах: мм/мм, м/м.
Содержание
Ауксетики
Существуют также материалы (преимущественно полимеры), у которых коэффициент Пуассона отрицателен, такие материалы называют ауксетиками. Это значит, что при приложении растягивающего усилия поперечное сечение тела увеличивается.
К примеру, бумага из однослойных нанотрубок имеет положительный коэффициент Пуассона, а по мере увеличения доли многослойных нанотрубок наблюдается резкий переход к отрицательному значению −0,20.
Отрицательным коэффициентом Пуассона обладают многие анизотропные кристаллы [1] , так как коэффициент Пуассона для таких материалов зависит от угла ориентации кристаллической структуры относительно оси растяжения. Отрицательный коэффициент обнаруживается у таких материалов, как литий (минимальное значение равно −0.54), натрий (−0.44), калий (−0.42), кальций (−0.27), медь (−0.13) и других. 67 % кубических кристаллов из таблицы Менделеева имеют отрицательный коэффициент Пуассона.
Уравнение
— коэффициент Пуассона; — деформация в поперечном направлении (отрицательна при осевом растяжении, положительна при осевом сжатии); — продольная деформация (положительна при осевом растяжении, отрицательна при осевом сжатии).
Грунты
Коэффициент Пуассона для грунтов определяется по табл. 5.10 СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений
при большей плотности грунта.
Значения коэффициента Пуассона для некоторых изотропных материалов
| Материал | Коэффициент Пуассона μ |
|---|---|
| Бетон | 0,2 по СНиП, в расчётах возможно снижение до 0,15—0,17 |
| Алюминий | 0,34 |
| Вольфрам | 0,29 |
| Германий | 0,31 |
| Дюралюминий | 0,34 |
| Иридий | 0,26 |
| Кварцевое стекло | 0,17 |
| Константан | 0,33 |
| Латунь | 0,35 |
| Манганин | 0,33 |
| Медь | 0,35 |
| Органическое стекло | 0,35 |
| Полистирол | 0,35 |
| Свинец | 0,44 |
| Олово | 0,44 |
| Серебро | 0,37 |
| Серый чугун | 0,22 |
| Сталь | 0,28 |
| Стекло | 0,25 |
| Фарфор | 0,23 |
Примечания
См. также
Модуль объёмной упругости () | Модуль Юнга () | Параметры Ламе () | Модуль сдвига () | Коэффициент Пуассона () | en:P-wave modulus ()
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое «Коэффициент Пуассона» в других словарях:
Коэффициент Пуассона — µ Коэффициент пропорциональности между абсолютными значениями относительной продольной ε1у и поперечной ε2y упругомгновенными деформациями при s1 = 0,3Rпр при осевом сжатии образца Источник: ГОСТ 24452 8 … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Коэффициент пуассона — – абсолютная величина отношения поперечного относительного укорочения (удлинения) к относительному продольному удлинению (укорочению) при простом растяжении (сжатии) прямого стержня в пределах применимости закона Гука. [ГОСТ 24452 80]… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
коэффициент Пуассона — µ Коэффициент пропорциональности между абсолютными значениями относительной продольной … Справочник технического переводчика
коэффициент Пуассона — [Poisson s ratio] упругая константа материала, равная отношению относительной поперечной деформации (ε2 и ε3) к относительной продольной деформации (ε1) при линейном растяжении или сжатии: μ = ε2/ε1 = ε3/ε1 = const. Коэффициент Пуассона разных… … Энциклопедический словарь по металлургии
коэффициент Пуассона — Puasono santykis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Tempiamo arba gniuždomo bandinio skersinės ir išilginės santykinių deformacijų dalmens absoliučioji vertė. atitikmenys: angl. Poisson number; Poisson’s ratio vok.… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
коэффициент Пуассона — Puasono koeficientas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Tempiamų arba gniuždomų kūno sluoksnių skersinės ir išilginės deformacijų dalmens absoliučioji vertė. atitikmenys: angl. Poisson’s ratio vok. Poisson Konstante, f;… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
коэффициент Пуассона — Puasono santykis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Poisson number; Poisson’s ratio vok. Poisson Konstante, f; Poissonsche Konstante, f; Poissonsche Zahl, f rus. коэффициент поперечного сжатия, m; коэффициент Пуассона, m pranc.… … Fizikos terminų žodynas
Коэффициент Пуассона — Poisson s ratio Коэффициент Пуассона. Абсолютная величина отношения поперечной деформации к соответствующей продольной деформации, в условиях равномерно распределенного осевого напряжения ниже Proportional limit Предела пропорциональности… … Словарь металлургических терминов
коэффициент Пуассона — Puasono koeficientas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Poisson’s ratio vok. Poisson Konstante, f; Poissonscher Koeffizient, m rus. коэффициент Пуассона, m pranc. coefficient de Poisson, m; rapport de Poisson, m … Fizikos terminų žodynas
КОЭФФИЦИЕНТ ПУАССОНА — отношение относительного бокового расширения образца испытуемого грунта к относительной вертикальной деформации его под действием нагрузки при одноосном сжатии. Определяется обычно по формуле где £ коэффициент бокового давления грунта … Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии
