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弹性模量是材料在外力作用下产生的应力与伸长或压缩弹性形变之间的关系。亦称杨氏模量。其数值为试样横截面所受正应力与应变之比。它表征材料抵抗变形的能力,与材料的强度、变形、断裂等性能均有关系,是材料的重要力学参数之一。弹性模量是结构分析的重要参数,对于钢筋混凝土结构,在结构分析时弹性模量如何取值的问题,还没有完全解决 一种观点认为钢筋混凝土的配筋率很小,钢筋的影响可以忽略不计,可近似取素混凝土的弹性模量值。但大多数学者仍认为钢筋混凝土弹性模量的取值还是应该计入钢筋的影响。针对钢筋混凝土这种复合材料,刘庆涛提出了运用有限元法计算悬臂梁的挠度,根据挠度与弹性模量之间的关系间接获得复合材料弹性模量的方法。配筋率对钢筋混凝结构弹性模量的影响是明显的,在结构动力计算和超静定结构的内力计算中,配筋率较高时,若忽略钢筋对弹性模量的影响,会对计算结果造成误差。弹性模量与配筋率基本呈线性关系,钢筋混凝土复合材料的弹性模量近似取钢筋和混凝土两种材料截面面积的加权平均值是合理的,在合理的配筋率范围内,误差不超过5%。
混凝土断裂是混凝土材料由于裂缝的形成和发展造成的破坏。混凝土由于施工期温度控制不当或其他原因,会出现微细裂缝。在工作期间,由于荷载和温度变化等因素,这些微细裂缝会发展,部分连通、合并成一条或多条宏观裂缝并逐步扩展,最终可能导致结构破坏。在裂缝尖端两侧混凝土表面粘贴的应变片显示,在混凝土开裂之前,随着荷载的增加,裂缝尖端两侧的应变也随着增加,属于拉应变;但在某一时刻,当应变增加到峰值时,裂缝尖端处的混凝土由于应力集中而开裂,此时裂缝两侧的混凝土变形得到释放,在曲线上反映为拉应变不再增加,而荷载继续增加。由于缝端混凝土的开裂,其附近的拉应力卸载,拉应变减小,甚至出现压应变,应变峰值所对应的荷载即为起裂荷载。随着配筋率的逐渐增大,试件发生失稳破坏时,钢筋的约束力也在逐渐增大,钢筋对混凝土的约束作用也在逐渐增强,但是所有钢筋均没有屈服,属于超筋破坏。临界有效裂缝长度随着配筋率的增大而逐渐减小,说明超筋破坏时,试件的延性随着配筋率的增大而逐渐降低。钢筋混凝土试件的起裂断裂韧度与配筋率无关,是材料固有的一个参数,而失稳断裂韧度随着配筋率的增大而逐渐增大。钢筋混凝土试件的延性随着配筋率的增大而逐渐降低。
混凝土是实际工程中应用最广泛的建筑材料之一,其受力的过程也就是裂缝产生和扩展的过程,一旦混凝土产生裂缝,在荷载等因素的影响下,这些裂缝会进一步扩展,最终导致整个结构的破坏。为了抑制裂缝的进一步扩展,防止混凝土结构发生脆断现象,通常在混凝土中埋入钢筋、钢纤维等抗拉性能好的材料,以弥补混凝土抗拉能力的不足,提高结构的抗破坏能力。钢筋比,又称面积配筋率,钢筋混凝土构件中受力钢筋的总截面积与构件截面有效面积的比值,以百分比表示。中国“规范”对一般构件的最大、最小配筋率均有规定。构件中配置的钢筋截面面积与规定的混凝土截面面积的比值。
最小配筋率式为保证钢筋混凝土截面所能抵抗的弯矩不致小 于它的抗裂弯矩而规定的配筋率的下限值,以免构 件开裂后钢筋立即屈服而发生脆性破坏。欧洲混凝 土协会-国际预应力混凝土协会 (CEB-FIP)模式规 范还根据裂缝宽度的限值规定混凝土受拉区的最小 配筋率,以便保证结构的使用性能良好。受弯构件的配筋率达到相应于混凝土即将破坏时的配筋率,称为最大配筋率。
型钢的弹性模量为2.1 ×10^7N/cm²。弹性模量定义:一般地讲,对弹性体施加一个外界作用,弹性体会发生形状的改变(称为“应变”),“弹性模量”的一般定义是:应力除以应变。材料在...
弹性模量是指材料在加载过程中弹性范围内的应力应变曲线斜率(是常数E=Δσ/Δε=σ/ε),材料进入塑性变形后卸载,卸载过程中应力应变变化的斜率是回弹模量(E‘=Δσ/Δε,也是...
材料在弹性变形阶段,其应力和应变成正比例关系(即符合胡克定律),其比例系数称为弹性模量。弹性模量的单位是达因每平方厘米。“弹性模量”是描述物质弹性的一个物理量,是一个统称,表示方法可以是“杨氏模量”、...
钢铰线拉索弹性模量参数
碳钢拉索系列 铝包钢绞线拉索截面参数与力学性能 钢索直径 (mm) 钢索断面积 (mm2) 钢丝强度 (Mpa) 钢索最小破断拉力 (kN) 弹性模量 (10 5 MPa) 10 59.69 1590 80.67 1.0~1.35 12 85.95 116.16 14 116.99 158.11 16 152.81 1550 201.33 18 192.15 1590 259.69 20 237.22 320.60 22 287.04 1550 378.18 1.35 ~1.45 24 340.69 1590 460.44 26 399.84 540.38 28 463.72 1550 610.95 30 531.60 1590 718.46 32 604.85 817.45 34 682.82 1550 899.61 36 765.51 1008.56 38 853.15 1124.03
放射性同位素电池的热源是放射性同位素。它们在蜕变过程中会不断以具有热能的射线的形式,向外放出比一般物质大得多的能量。
这种很大的能量有两个特点。一是蜕变时放出的能量大小、速度,不受外界环境中的温度、化学反应、压力、电磁场的影响,因此,核电池以抗干扰性强和工作准确可靠而著称。另一个特点是蜕变时间很长,这决定了放射性同位素电池可长期使用。放射性同位素电池采用的放射性同位素来主要有锶-90(Sr-90,半衰期为28年)、钚-238(Pu-238,半衰期89.6年)、钋-210(Po-210半衰期为138.4天)等长半衰期的同位素。将它制成圆柱形电池。燃料放在电池中心,周围用热电元件包覆,放射性同位素发射高能量的α射线,在热电元件中将热量转化成电流。
放射性同位素电池的核心是换能器,常用的换能器叫静态热电换能器,它利用热电偶的原理在不同的金属中产生电位差,从而发电。在外形上,放射性同位素电池虽有多种形状,但最外部分都由合金制成,起保护电池和散热的作用;次外层是辐射屏蔽层,防止辐射线泄漏出来;第三层就是换能器了,在这里热能被转换成电能;最后是电池的心脏部分,放射性同位素原子在这里不断地发生蜕变并放出热量。
同位旋(Isospin),为与强相互作用相关的量子数。1932年,海森堡为解释新发现中子的对称性而引入同位旋。对于强力相同而电荷不同的粒子,可以看作是相同粒子处在不同的电荷状态,我们用同位旋来描述这种状态。同位旋并不是自旋,也不具有角动量的单位。它是无量纲的一个物理量。之所以叫做“同位旋”,只是因为其数学描述与自旋很类似。
在强相互作用过程中,同位旋守恒,但在弱相互作用、电磁相互作用过程中,同位旋不一定守恒。强子的同位旋反映了组成强子的上夸克和下夸克之间的对称性。同位旋守恒是味守恒的一种。
自然界里出现的有五种钨的同位素,它们的半衰期均非常长,因此可以被看作是稳定同位素。所有这些同位素均可以通过α衰变蜕化为铪。至今为止能够测量到的半衰期是W,其半衰期为1.8×10年,其它同位素没有被观测到自然衰变,强迫退化的半衰期:W, T1/2> 8.3 年,W, T1/2> 29 年,W, T1/2> 13 年,W, T1/2> 27 年。至今为止它们的半衰期仅是理论值。平均每年在一克W中发生两次α衰变。此元素已发现4种同位素,有三种可能有轻微放射性,它们分别是W、W、W。
钨目前有27种人造放射性同位素,其中最稳定的是W,其半衰期为121.2天,W的半衰期为75.1天,W的半衰期为69.4天,W的半衰期为21.6天。其它放射性同位素的半衰期均在24小时以下,其中大多数少于8分钟。