18.15
The bulk modulus measures a material's resistance to uniform compression. It is defined as the proportionality constant between a change in pressure and the resulting relative volume change.
Consider an isotropic cube of unit volume. When subjected to normal stresses, it deforms into a rectangular parallelepiped with a new volume.
The difference between this new volume and the original one is termed the dilatation of the material. Dilatation can be expressed as the sum of the strains in all three directions.
In the case of a body subjected to uniform hydrostatic pressure, each component of stress equals the negative of hydrostatic pressure.
Substituting these values into the dilatation equation yields an expression that introduces the constant known as the bulk modulus, expressed in the same units as the modulus of elasticity.
Stable materials under hydrostatic pressure decrease in volume, making the dilatation negative and the bulk modulus positive.
An ideal material with a zero Poisson's ratio can stretch without lateral contraction. Conversely, Poisson's ratio of 0.5 signifies perfect incompressibility.
De bulkmodulus is een wetenschappelijke term die wordt gebruikt om de weerstand van een materiaal tegen uniforme compressie te beschrijven. Het is de evenredigheidsconstante die een drukverandering koppelt aan de resulterende relatieve volumeverandering.
Dit concept wordt duidelijker wanneer een isotroop materiaalelement wordt gevisualiseerd als een kubus met eenheidsvolume. Wanneer deze kubus aan normale spanningen wordt blootgesteld, ondergaat hij vervorming, waardoor zijn vorm verandert in een rechthoekig parallellepipedum met een ander volume. De discrepantie tussen dit nieuwe volume en het originele volume wordt de dilatatie van het materiaal genoemd. Dilatatie kan worden berekend als de cumulatieve som van de spanningen in de drie ruimtelijke richtingen. Wanneer het lichaam onder uniforme hydrostatische druk staat, is elke spanningscomponent gelijk aan het negatieve van deze druk. Door deze waarden in de dilatatie formule in te voegen, ontstaat een uitdrukking die de bulkmodulus introduceert.
Deze modulus heeft dezelfde eenheden als de elasticiteitsmodulus. Onder hydrostatische druk verminderen stabiele materialen in volume, waardoor de dilatatie negatief wordt en de bulkmodulus positief. Een ideaal materiaal met een Poisson-ratio van nul zou in één richting kunnen uitrekken zonder laterale samentrekking. Aan de andere kant zou een materiaal met een Poisson-verhouding van 0,5 volkomen onsamendrukbaar zijn.
The bulk modulus measures a material's resistance to uniform compression. It is defined as the proportionality constant between a change in pressure and the resulting relative volume change.
Consider an isotropic cube of unit volume. When subjected to normal stresses, it deforms into a rectangular parallelepiped with a new volume.
The difference between this new volume and the original one is termed the dilatation of the material. Dilatation can be expressed as the sum of the strains in all three directions.
In the case of a body subjected to uniform hydrostatic pressure, each component of stress equals the negative of hydrostatic pressure.
Substituting these values into the dilatation equation yields an expression that introduces the constant known as the bulk modulus, expressed in the same units as the modulus of elasticity.
Stable materials under hydrostatic pressure decrease in volume, making the dilatation negative and the bulk modulus positive.
An ideal material with a zero Poisson's ratio can stretch without lateral contraction. Conversely, Poisson's ratio of 0.5 signifies perfect incompressibility.
From Chapter 18:
Now Playing
Stress and Strain - Axial Loading
1.1K Views
Stress and Strain - Axial Loading
1.7K Views
Stress and Strain - Axial Loading
9.3K Views
Stress and Strain - Axial Loading
2.7K Views
Stress and Strain - Axial Loading
6.6K Views
Stress and Strain - Axial Loading
1.2K Views
Stress and Strain - Axial Loading
2.0K Views
Stress and Strain - Axial Loading
904 Views
Stress and Strain - Axial Loading
1.2K Views
Stress and Strain - Axial Loading
730 Views
Stress and Strain - Axial Loading
1.0K Views
Stress and Strain - Axial Loading
3.2K Views
Stress and Strain - Axial Loading
791 Views
Stress and Strain - Axial Loading
2.7K Views
Stress and Strain - Axial Loading
3.4K Views
See More