壓縮模量
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2023-04-18
壓縮模量的實(shí)例教程
(3) 剪切模量G(Shear Modulus)：
剪切模量是指剪切應(yīng)力與剪切應(yīng)變之比。剪切模數(shù)G=剪切彈性模量G=切變彈性模量G。它是材料的基本物理特性參數(shù)之一，與楊氏(壓縮、拉伸)彈性模量E、泊桑比ν并列為材料的三項(xiàng)基本物理特性參數(shù)，在材料力學(xué)、彈性力學(xué)中有廣泛的應(yīng)用。
其定義為：G=τ/γ， 其中G(Mpa)為切變彈性模量；τ為剪切應(yīng)力(MPa)；γ為剪切應(yīng)變(弧度)。
(4) 體積模量K(Bulk Modulus)：
體積模量可描述均質(zhì)各向同性固體的彈性，可表示為單位面積的力，表示不可壓縮性。公式如下K=E/(3×(1-2*v))，其中E為彈性模量，v為泊松比。具體可參考大學(xué)里的任一本彈性力學(xué)書。
性質(zhì)：物體在p0的壓力下體積為V0，若壓力增加(p0→p0+dP)，則體積減小為(V0-dV)。則被稱為該物體的體積模量(modulus of volume elasticity)。如在彈性范圍內(nèi)，則專稱為體積彈性模量。體積模量是一個比較穩(wěn)定的材料常數(shù)。因?yàn)樵诟飨蚓鶋合虏牧系捏w積總是變小的，故K值永為正值，單位MPa。體積模量的倒數(shù)稱為體積柔量。體積模量和拉伸模量、泊松比之間有關(guān)系：E=3K(1-2μ)。
(5) 壓縮模量(Compression Modulus)：
物體在受三軸壓縮時壓應(yīng)力與壓縮應(yīng)變的比值。實(shí)驗(yàn)上可由應(yīng)力-應(yīng)變曲線起始段的斜率確定。徑向同性材料的壓縮模量值常與其楊氏模量值近似相等。
土的壓縮模量指在側(cè)限條件下土的垂直向應(yīng)力與應(yīng)變之比，是通過室內(nèi)試驗(yàn)得到的，是判斷土的壓縮性和計(jì)算地基壓縮變形量的重要指標(biāo)之一。壓縮模量越大，土越堅(jiān)硬。
(6) 儲能模量Es：
儲能模量Es實(shí)質(zhì)為楊氏模量，表述材料存儲彈性變形能量的能力。
展開 （2） 土層壓縮模量Es取值
壓縮模量Es的壓力段按照《北京地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)勘察設(shè)計(jì)規(guī)范》（DBJ11-501-2009）(2016年版)，為有效自重壓力到有效自重壓力+附加壓力之和。也就是基礎(chǔ)底面下取附加壓力較大值，隨著深度的增加，附加壓力取值應(yīng)逐漸減小。準(zhǔn)確取值時可依據(jù)土工試驗(yàn)的e～p曲線，按適當(dāng)壓力段計(jì)算取值。有些設(shè)計(jì)單位為了讓地基變形計(jì)算滿足設(shè)計(jì)要求，土層壓縮模量Es取值從基底到樁端附加壓力均按大值取Es是錯誤的。
（3） 復(fù)合地基承載力特征值fspk取值
這里分兩種情況，即地基處理是按強(qiáng)度控制設(shè)計(jì)還是按變形控制設(shè)計(jì)。
展開 PBS-NPR材料內(nèi)部的取向胞元結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了PBS-NPR壓縮性能均呈現(xiàn)各向異性，可以滿足不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)τ诓牧狭W(xué)性能的個性化需求。相對于PBS超臨界發(fā)泡材料, PBS-NPR材料的軸向壓縮模量增加了359%，徑向壓縮模量增加了68%，軸向部分壓縮模量比徑向部分壓縮模量高904%；同時，軸向部分屈服強(qiáng)度比PBS超臨界發(fā)泡材料高840%，徑向部分屈服強(qiáng)度比PBS超臨界發(fā)泡材料高191%。該結(jié)果表明，軸向與徑向控比粘彈性壓縮引起的負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)化實(shí)現(xiàn)了輕質(zhì)化PBS多孔材料的高力學(xué)性能。
這種軸向與徑向控比粘彈壓縮負(fù)使輕質(zhì)化生物基材料高性能化的方法，不僅大幅提升了輕質(zhì)化生物基材料的力學(xué)性能，同時避免了傳統(tǒng)化學(xué)或物理改性手段的帶來的制造成本與技術(shù)難度增加及相關(guān)不可控因素。相對傳統(tǒng)改性手段，這種負(fù)泊松比的力學(xué)性能補(bǔ)強(qiáng)方法更加簡單高效且普適性更強(qiáng)，更有利于規(guī)模化制造，可促進(jìn)輕質(zhì)化生物基材料在生物傳感、醫(yī)療設(shè)備、汽車船舶（如圖1g）等領(lǐng)域取代傳統(tǒng)環(huán)境不友好的石油基材料。
西南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院博士研究生何毅是該成果的第一作者，西南大學(xué)黃進(jìn)教授和甘霖副教授是通訊作者。該成果得到了包括國家自然科學(xué)基金在內(nèi)的多項(xiàng)基金的資助。
論文鏈接:
https://doi.org/10.1021/acsapm.0c01232
展開 剪切模量G(Shear Modulus)：
剪切模量是指剪切應(yīng)力與剪切應(yīng)變之比。
剪切模數(shù)G=剪切彈性模量G=切變彈性模量G
切變彈性模量G，材料的基本物理特性參數(shù)之一，與楊氏(壓縮、拉伸)彈性模量E、泊桑比ν并列為材料的三項(xiàng)基本物理特性參數(shù)，在材料力學(xué)、彈性力學(xué)中有廣泛的應(yīng)用。
其定義為：G=τ/γ，
其中G(Mpa)為切變彈性模量；
τ為剪切應(yīng)力(Mpa)；
γ為剪切應(yīng)變(弧度)。
體積模量K(Bulk Modulus)：
體積模量可描述均質(zhì)各向同性固體的彈性，可表示為單位面積的力，表示不可壓縮性。公式如下K＝E/(3×(1-2×v)),其中E為彈性模量，v為泊松比。具體可參考大學(xué)里的任一本彈性力學(xué)書。
性質(zhì)：物體在p0的壓力下體積為V0；若壓力增加(p0→p0+dP)，則體積減小為(V0-dV)。則被稱為該物體的體積模量(modulus of volume elasticity)。如在彈性范圍內(nèi)，則專稱為體積彈性模量。體積模量是一個比較穩(wěn)定的材料常數(shù)。因?yàn)樵诟飨蚓鶋合虏牧系捏w積總是變小的，故K值永為正值，單位MPa。體積模量的倒數(shù)稱為體積柔量。體積模量和拉伸模量、泊松比之間有關(guān)系：E=3K(1-2μ)。
壓縮模量（Compression Modulus）：
壓縮模量指壓應(yīng)力與壓縮應(yīng)變之比。
儲能模量E'：
儲能模量E'實(shí)質(zhì)為楊氏模量，表述材料存儲彈性變形能量的能力。儲能模量表征的是材料變形后回彈的指標(biāo)。
儲能模量E'是指粘彈性材料在交變應(yīng)力作用下一個周期內(nèi)儲存能量的能力，通常指彈性；
耗能模量E''：
耗能模量E''是模量中應(yīng)力與變形異步的組元；表征材料耗散變形能量的能力, 體現(xiàn)了材料的粘性本質(zhì)。
展開 （2） 題中看到面積，應(yīng)該想到讓你查表采用面積法，告知彈性模量，基地平均壓力，切記先求，附加應(yīng)力，再求各層沉降。千萬千萬記住，如果是矩形，查出系數(shù)要乘4，因?yàn)槭撬膫€角點(diǎn)相加啊。切記別忘了乘沉降經(jīng)驗(yàn)修正系數(shù)。因?yàn)榇鸢钢型鶗袃蓚€答案一個是沒有乘系數(shù)的，一個是乘系數(shù)的。這是陷阱。記得地下水位深度.
（3） 公路橋頭。角點(diǎn)法系數(shù)記得是乘2。基地以上原來沒有自重的，附加應(yīng)力等于基地壓力。
（4） 如果題中有畫圖，并且告訴你了附加應(yīng)力系數(shù)（不是平均附加應(yīng)力系數(shù)），此時千萬記得每層的附加應(yīng)力的平均（△P）。這種題就不用面積法了，就是用的分層總和法。計(jì)算量較小。也別忘了乘以最后的沉降經(jīng)驗(yàn)系數(shù)啊。如果附加應(yīng)力系數(shù)不同深度有好幾個，題中要求你地層按照一層計(jì)算，這時候要對不同深度的附加應(yīng)力系數(shù)進(jìn)行平均加權(quán)取值。
（5） 記住單位的換算。
（6） 可能地基變形和回彈變形一起考。最后的變形時兩者相加。
（7） 有時候如果題中告訴了你地基承載力特征值（fak），記得這就是讓你自己求沉降經(jīng)驗(yàn)修正系數(shù)。
（8） 如果采用面積法查表平均附加應(yīng)力系數(shù)的時候，千萬記住別看錯行，帶錯參數(shù)。另外有時候需要插值求。（平均沉降系數(shù)通過深度寬比和長寬比查表）。
（9） 不同的建筑物采用不同的地基變形控制。可能告訴你結(jié)構(gòu)物的類型，告訴沉降觀測點(diǎn)的值，讓你判斷是否在變形控制允許范圍之內(nèi)。
（10） 關(guān)于地下水下降引起的變形，一定要算對各個地層界面附加應(yīng)力值增加了多少，記得附加應(yīng)力值得平均。看清題意，計(jì)算深度在哪里（是否堅(jiān)硬粘土可以通過孔隙比和壓縮模量來判斷。砂卵石層也是通過壓縮模量來判斷）。
（11） 讓你通過沉降變形和應(yīng)力反算壓縮模量。
（12） 地基固結(jié)沉降計(jì)算，分三種情況，正常固結(jié)土，超過固結(jié)土（分兩種情況），欠固結(jié)土，采用土力學(xué)書公式，帶進(jìn)去計(jì)算便可。
展開 
壓縮模量的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
壓縮模量的最新內(nèi)容
從本試驗(yàn)方法可以獲得試驗(yàn)方向的復(fù)合材料的壓縮性能數(shù)據(jù)：極限壓縮強(qiáng)度、極限壓縮應(yīng)變、彈性模量和壓縮泊松比。
2、剛度性能（描述材料抵抗變形能力的指標(biāo)）
彈性模量（Elastic Modulus）：
縱向模量（E1）： 沿纖維方向的拉伸/壓縮模量。主要由高性能纖維（如碳纖維、玻璃纖維）決定，非常高。
橫向模量（E2）： 垂直于纖維方向的拉伸/壓縮模量。主要由基體（如環(huán)氧樹脂）決定，相對較低。
面內(nèi)剪切模量（G12）： 描述材料抵抗面內(nèi)剪切變形的能力。
（二）壓力測試設(shè)備：針對材料抗壓縮性能評估
壓力測試設(shè)備通過對試樣施加軸向壓力，模擬材料在受壓工況下的力學(xué)行為，主要檢測材料的抗壓強(qiáng)度、抗壓彈性模量、壓縮變形率等指標(biāo)，核心適用場景包括：
建筑與建材行業(yè)：對混凝土試塊、磚塊、石材等進(jìn)行壓力測試，判斷其是否滿足建筑結(jié)構(gòu)的抗壓要求，避免因材料抗壓性能不足導(dǎo)致墻體開裂、地基沉降等問題；同時，也用于檢測保溫材料、泡沫材料的壓縮回彈性能，確保其在施工和使用過程中保持形態(tài)穩(wěn)定
4、壓縮性能測試
壓縮性能測試主要測定材料在壓縮載荷作用下的性能，如壓縮強(qiáng)度、壓縮模量、壓縮變形等。對于汽車內(nèi)飾的泡沫材料、橡膠緩沖墊等，良好的壓縮性能能夠保證其在承受壓力時起到有效的緩沖和支撐作用。測試時，將材料制成標(biāo)準(zhǔn)試樣，放置在壓縮試驗(yàn)機(jī)上，以恒定速率施加壓縮載荷，記錄壓縮過程中的力 - 位移曲線，通過數(shù)據(jù)分析得出壓縮性能指標(biāo)。
主動變形智能復(fù)合材料設(shè)計(jì)與變形模擬報告
主動變形智能復(fù)合材料
設(shè)計(jì)與變形模擬報告
主動變形智能復(fù)合材料
設(shè)計(jì)與變形模擬報告
，GPa
53.1
7
緯向壓縮強(qiáng)度，MPa
530
8
緯向壓縮模量，GPa
57.9
9
面內(nèi)剪切強(qiáng)度，MPa
105
10
泊松比
0.083
11
經(jīng)向彎曲強(qiáng)度，MPa
778
12
經(jīng)向彎曲模量，GPa
48.81
13
層間剪切強(qiáng)度，MPa
由前可知，可壓縮性由體積模量的倒數(shù)表示。體積模量公式可見博文：
數(shù)峰青，公眾號：數(shù)峰青
力學(xué)筆記#1：什么是體積模量？流體和固體的體積模量公式有什么區(qū)別？
其倒數(shù)為-(△V/V)/△p。另一方面，運(yùn)動當(dāng)前構(gòu)型的相對體積變化率(△V/V)可以由速度散度表示（黃克智P266，吳望一P86）：div(v)。所以在流體運(yùn)動中，速度散度完全可以表征可壓縮性。
得益于GF的低剛度，GF基TIM的壓縮模量低至0.57MPa，壓縮循環(huán)后的回彈率高達(dá) 95%，接觸熱阻低至 7.4K mm2/W。
（λ=導(dǎo)熱各向異性協(xié)同作用；TCE=導(dǎo)熱系數(shù)增強(qiáng)）
圖3 a VSCG-0.01/PDMS、VSCG-0.03/PDMS和VSCG-0.1/PDMS復(fù)合材料的應(yīng)用載荷與應(yīng)變圖應(yīng)變高達(dá)90%；b0-10%應(yīng)變的放大圖；c VSCG/PDMS復(fù)合材料的壓縮模量的比較；模擬10%應(yīng)變加載前后VSCG-0.01/PDMS、VSCG-0.03/PDMS和f VSCG
該團(tuán)隊(duì)采用簡單的堆積-切割方法制備了BN薄膜填充硅橡膠復(fù)合材料，該方法保持了BN薄膜的高取向度，從而獲得了創(chuàng)紀(jì)錄的19.1 W/mK的面外導(dǎo)熱系數(shù)和5.42 MPa的低壓縮模量。低BN含量(37 vol%)保證了制備的TIMs的柔軟性和彈性。本文提出了一種提高BN基TIMs性能的高效策略，促進(jìn)了其大規(guī)模生產(chǎn)和實(shí)際應(yīng)用。
通過在不同應(yīng)力水平下的壓縮試驗(yàn)，可以獲取材料的屈服強(qiáng)度、壓縮模量、壓縮強(qiáng)度等關(guān)鍵參數(shù)。
壓縮條件：試驗(yàn)速度1.3mm/min，應(yīng)力數(shù)據(jù)采集頻率每秒1個~4個，結(jié)合DIC技術(shù)進(jìn)行應(yīng)變檢測，拍攝幀數(shù)最小60fps，視頻儲存是選擇跳幀保存，以確保應(yīng)力數(shù)據(jù)與應(yīng)變數(shù)據(jù)間隔一致。壓縮夾具未發(fā)生滑脫現(xiàn)象，擰緊時需使用標(biāo)準(zhǔn)要求的扭力。
