Volume Change Under Hydrostatic Pressure

Bulk modulus describes how much a material resists a uniform squeeze. It links a change in pressure to the relative change in volume. For high school students, it is easiest to think of it as a measure of how hard it is to compress a material evenly from all sides.

The idea becomes clearer when a...

体积模量测量材料对均匀压缩的抵抗力。它被定义为压力变化与产生的相对体积变化之间的比例常数。

考虑一个单位体积的各向同性立方体。当受到法向应力时，它会变形为具有新体积的平行六面体矩形。

这个新体积和原始体积之间的差异称为材料的膨胀。膨胀可以表示为所有三个方向上的应变之和。

在物体承受均匀静水压力的情况下，应力的每个分量都等于静水压力的负值。

将这些值代入膨胀方程中，可以得到一个表达式，该表达式引入了称为体积模量的常数，其单位与弹性模量相同。

在静水压力下稳定的材料体积减小，使膨胀为负，体积模量为正。

零泊松比的理想材料可以拉伸而不会发生横向收缩。相反，泊松比 0.5 表示完美的不可压缩性。