机械相关专业术语diew.docx

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1、弹性极限限代号号：ee；单位位：MPPa(或或N/mmm2) 简介介：指金金属材料料受外力力（拉力力）到某某一限度度时，若若除去外外力，其其变形（伸伸长）即即消失而而恢复原原状，弹弹性极限限即指金金属材料料抵抗这这一限度度的外力力的能力力,如果果继续使使用拉力力扩大，就就会使这这个物体体产生塑塑性变形形，直至至断裂（拿拿圆棒拉拉伸试样样来说，随随着拉力力增加，圆圆棒样产产生弹性性变形；拉力超超过弹性性极限，圆圆棒样开开始发生生颈缩现现象；拉拉力继续续增加直直至抗拉拉极限，圆圆棒样断断裂）。 材料料做拉伸伸试验时时，应力力与应变变将呈现现一函数数关系，而而当应力力达到某某一值，材材料将不不会自行

2、行恢复原原状，此此一应力力值，称称为弹性性限度。若若材料塑塑承受的的应力小小于弹性性限度，则则可以自自行恢复复原状 弹性性极限 在应应力除遗遗留任何何永久变变形的条条件下，材材料能承承受的最最大应力力，用公公斤/厘厘米2帕表表示 注：在实际际测量应应变时，往往往采用用小负荷荷而不用用零负荷荷作为最最终或最最初的参参考负荷荷。屈服强度度科技名词词定义中文名称称：屈服强度度 英文名称称：yielld sstreengtth 定义：材料开始始产生宏宏观塑性性变形时时的应力力。 所属学科科：电力（一一级学科科）；热热工自动动化、电电厂化学学与金属属（二级级学科） 本内容由由全国科科学技术术名词审审定委

3、员员会审定定公布 目录一、概要要二、屈服服强度标标准三、影响响屈服强强度的因因素四、屈服服强度的的工程意意义编辑本段段一、概要要材料拉伸伸的应力力-应变变曲线yielld sstreengtth 又称称为屈服服极限 ，是材材料屈服服的临界界应力值值。 （11）对于于屈服现现象明显显的材料料，屈服服强度就就是屈服服点的应力（屈服值值）；（22）对于于屈服现现象不明明显的材材料，与与应力-应变的的直线关关系的极极限偏差差达到规规定值（通通常为00.2%的永久久形变）时时的应力力。通常常用作固固体材料料力学机机械性质质的评价价指标，是是材料的的实际使使用极限限。因为为在应力力超过材材料屈服服极限后后

4、产生颈颈缩，应变增大大，使材材料破坏坏，不能能正常使使用。 当应应力超过过弹性极极限后，进进入屈服服阶段后后，变形形增加较较快，此此时除了了产生弹弹性变形形外，还还产生部部分塑性性变形。当当应力达达到B点点后，塑塑性应变变急剧增增加，应应力应变变出现微微小波动动，这种种现象称称为屈服服。这一一阶段的的最大、最最小应力力分别称称为上屈屈服点和和下屈服服点。由由于下屈屈服点的的数值较较为稳定定，因此此以它作作为材料料抗力的的指标，称称为屈服服点或屈屈服强度度(ReeL或RRp0.2)。 有些些钢材(如如高碳钢钢)无明明显的屈屈服现象象，通常常以发生生微量的的塑性变形形(0.2)时的应应力作为为该钢

5、材材的屈服服强度，称称为条件件屈服强强度（yyielld sstreengtth）。 首先先解释一一下材料料受力变变形。材材料的变变形分为为弹性变变形（外外力撤销销后可以以恢复原原来形状状）和塑塑性变形形（外力力撤销后后不能恢恢复原来来形状，形形状发生生变化，伸伸长或缩缩短） 建筑筑钢材以以 屈服服强度 作为设设计应力力的依据据。 所谓谓屈服，是是指达到到一定的的变形应应力之后后，金属属开始从从弹性状状态非均均匀的向向弹-塑塑性状态态过度，它它标志着着宏观塑性性变形的的开始。 编辑本段段二、屈服服强度标标准建设设工程上上常用的的屈服标标准有三三种： 1、比比例极限限 应力力-应变变曲线上上符合

6、线线性关系系的最高高应力，国国际上常常采用p表示示，超过过p时时即认为为材料开开始屈服服。 2、弹弹性极限限 试样样加载后后再卸载载，以不不出现残残留的永永久变形形为标准准，材料料能够完完全弹性性恢复的的最高应应力。国国际上通通常以RRel表表示。应应力超过过Rell时即认认为材料料开始屈屈服。 3、屈屈服强度度 以规规定发生生一定的的残留变变形为标标准，如如通常以以0.22%残留留变形的的应力作作为屈服服强度，符符号为RRp0.2。 编辑本段段三、影响响屈服强强度的因因素影响响屈服强强度的内内在因素素有： 结合合键、组组织、结结构、原原子本性性。如将将金属的的屈服强强度与陶陶瓷、高高分子材材

7、料比较较可看出出结合键键的影响响是根本本性的。从从组织结结构的影影响来看看，可以以有四种种强化机机制影响响金属材材料的屈屈服强度度，这就就是：(1)固固溶强化化；(22)形变变强化；(3)沉淀强强化和弥弥散强化化；(44)晶界界和亚晶晶强化。沉沉淀强化化和细晶晶强化是是工业合合金中提提高材料料屈服强强度的最最常用的的手段。在在这几种种强化机机制中，前前三种机机制在提提高材料料强度的的同时，也也降低了了塑性，只只有细化化晶粒和和亚晶，既既能提高高强度又又能增加加塑性。 影响响屈服强强度的外外在因素素有： 温度度、应变变速率、应应力状态态。随着着温度的的降低与与应变速速率的增增高,材材料的屈屈服强

8、度度升高，尤尤其是体体心立方方金属对对温度和和应变速速率特别别敏感，这这导致了了钢的低低温脆化化。应力力状态的的影响也也很重要要。虽然然屈服强强度是反反映材料料的内在在性能的的一个本本质指标标，但应应力状态态不同，屈屈服强度度值也不不同。我我们通常常所说的的材料的的屈服强强度一般般是指在在单向拉拉伸时的的屈服强强度。 编辑本段段四、屈服服强度的的工程意意义-传传统的强强度设计计方法，对对塑性材材料，以以屈服强强度为标标准，规规定许用用应力=yss/n，安安全系数数n一般般取2或或更大，对对脆性材材料，以以抗拉强强度为标标准，规规定许用用应力=b/n，安安全系数数n一般般取6。 需要要注意的的是

9、，按按照传统统的强度度设计方方法，必必然会导导致片面面追求材材料的高高屈服强强度，但但是随着着材料屈屈服强度度的提高高，材料料的抗脆脆断强度度在降低低，材料料的脆断断危险性性增加了了。 -屈屈服强度度不仅有有直接的的使用意意义，在在工程上上也是材材料的某某些力学学行为和和工艺性性能的大大致度量量。例如如材料屈屈服强度度增高，对对应力腐腐蚀和氢氢脆就敏敏感；材材料屈服服强度低低，冷加加工成型型性能和和焊接性性能就好好等等。因因此，屈屈服强度度是材料料性能中中不可缺缺少的重重要指标标。强度极限限符号：b(下下标)；单位：MPaa(或NN/mmm2) 出现现于拉伸伸曲线SSB阶段段,构件件在外力力作

10、用下下进一步步发生形形变.是是保持构构件机械械强度下下能承受受的最大大应力. 强度度极限;ulttimaate strrenggth 物体在在外力作作用下发发生破坏坏时出现现的最大大应力，也也可称为为破坏强强度或破破坏应力力。一般般用标称称应力来来表示。根根据应力力种类的的不同，可可分为拉拉伸强度度(tt)、压压缩强度度(cc)、剪剪切强度度(ss)等。 断裂韧度度科技名词词定义中文名称称：断裂韧度度 英文名称称：fraccturre ttougghneess 定义1：含裂纹的的构件抵抵抗裂纹纹失稳扩扩展的能能力。 所属学科科：电力（一一级学科科）；热热工自动动化、电电厂化学学与金属属（二级级

11、学科） 定义2：在线弹性性断裂力力学中材材料抵抗抗裂纹扩扩展的能能力。 所属学科科：水利科技技（一级级学科）；工程力力学、工工程结构构、建筑筑材料（二二级学科科）；工工程力学学（水利利）（三三级学科科） 本内容由由全国科科学技术术名词审审定委员员会审定定公布 在弹弹塑性条条件下，当当应力场场强度因因子增大大到某一一临界值值，裂纹纹便失稳稳扩展而而导致材材料断裂裂，这个个临界或或失稳扩扩展的应应力场强强度因子子即断裂裂韧度。它它反映了了材料抵抵抗裂纹纹失稳扩扩展即抵抵抗脆断断的能力力，是材材料的力力学性能能指标。金属材料料泊松比比定义在弹弹性范围围内，金金属丝沿沿长度方方向伸长长时，径径向尺寸寸

12、缩小，反反之亦然然。即轴轴向应变变E与径径向应变变Er存存在下列列关系： Err=-uuE 式中中u就是是金属材材料的泊泊松比。 泊松泊松（PPoisssonn, SSimeeon-Dennis）（11781118840），法法国数学学家。弹性模量量科技名词词定义中文名称称：弹性模量量 英文名称称：elassticc moodullus 定义：材料在弹弹性变形形阶段内内，正应应力和对对应的正正应变的的比值。 所属学科科：水利科技技（一级级学科）；工程力力学、工工程结构构、建筑筑材料（二二级学科科）；工工程力学学（水利利）（三三级学科科） 本内容由由全国科科学技术术名词审审定委员员会审定定公布

13、百科名片片材料在弹弹性变形形阶段，其其应力和和应变成成正比例例关系（即即符合胡胡克定律律），其其比例系系数称为为弹性模模量。弹弹性模量量的单位位是达因因每平方方厘米。“弹弹性模量量”是描描述物质质弹性的的一个物物理量，是是一个总总称，包包括“杨杨氏模量量”、“剪剪切模量量”、“体体积模量量”等。所所以，“弹弹性模量量”和“体体积模量量”是包包含关系系。目录定义意义：说明:弹性模量量：编辑本段段定义拼音音:taanxiingmmoliiangg 英文文名称：Elaastiic MModuuluss， 一般般地讲，对对弹性体体施加一一个外界界作用（称称为“应应力”）后后，弹性性体会发发生形状状的改

14、变变（称为为“应变变”），“弹弹性模量量”的一一般定义义是：应应力除以以应变。例例如： 线应应变 对一一根细杆杆施加一一个拉力力F，这这个拉力力除以杆杆的截面面积S，称称为“线线应力”，杆杆的伸长长量dLL除以原原长L，称称为“线线应变”。线线应力除除以线应应变就等等于杨氏氏模量EE=( F/SS)/(dL/L) 剪切切应变 对一一块弹性性体施加加一个侧侧向的力力f（通通常是摩摩擦力），弹弹性体会会由方形形变成菱菱形，这这个形变变的角度度a称为为“剪切切应变”，相相应的力力f除以以受力面面积S称称为“剪剪切应力力”。剪剪切应力力除以剪剪切应变变就等于于剪切模模量G=( ff/S)/a 体积积应

15、变 对弹弹性体施施加一个个整体的的压强pp，这个个压强称称为“体体积应力力”，弹弹性体的的体积减减少量(-dVV)除以以原来的的体积VV称为“体体积应变变”，体体积应力力除以体体积应变变就等于于体积模模量: K=PP/(-dV/V) 编辑本段段意义：弹性性模量可可视为衡衡量材料料产生弹弹性变形形难易程程度的指指标，其其值越大大，使材材料发生生一定弹弹性变形形的应力力也越大大，即材材料刚度度越大，亦亦即在一一定应力力作用下下，发生生弹性变变形越小小。弹性性模量EE是指材材料在外外力作用用下产生生单位弹弹性变形形所需要要的应力力。它是是反映材材料抵抗抗弹性变变形能力力的指标标，相当当于普通通弹簧中

16、中的刚度度。 编辑本段段说明:又称称杨氏模模量。弹弹性材料料的一种种最重要要、最具具特征的的力学性性质。是是物体弹弹性t变变形难易易程度的的表征。用用E表示示。定义义为理想想材料有有小形变变时应力力与相应应的应变变之比。EE以单位位面积上上承受的的力表示示，单位位为牛/米22。模量量的性质质依赖于于形变的的性质。剪剪切形变变时的模模量称为为剪切模模量，用用G表示示；压缩缩形变时时的模量量称为压压缩模量量，用KK表示。模模量的倒倒数称为为柔量，用用J表示示。 拉伸试验验中得到到的屈服服极限s和强强度极限限b ，反映映了材料料对力的的作用的的承受能能力，而而延伸率率 或或截面收收缩率，反映映了材料

17、料缩性变变形的能能力，为为了表示示材料在在弹性范范围内抵抵抗变形形的难易易程度，在在实际工工程结构构中，材材料弹性性模量EE的意义义通常是是以零件件的刚度度体现出出来的，这这是因为为一旦零零件按应应力设计计定型，在在弹性变变形范围围内的服服役过程程中，是是以其所所受负荷荷而产生生的变形形量来判判断其刚刚度的。一一般按引引起单位位应变的的负荷为为该零件件的刚度度，例如如，在拉拉压构件件中其刚刚度为： 式中中 A00为零件件的横截截面积。 由上上式可见见，要想想提高零零件的刚刚度E A0,亦即要要减少零零件的弹弹性变形形，可选选用高弹弹性模量量的材料料和适当当加大承承载的横横截面积积，刚度度的重要

18、要性在于于它决定定了零件件服役时时稳定性性，对细细长杆件件和薄壁壁构件尤尤为重要要。因此此，构件件的理论论分析和和设计计计算来说说，弹性性模量EE是经常常要用到到的一个个重要力力学性能能指标。 在弹弹性范围围内大多多数材料料服从胡胡克定律律，即变变形与受受力成正正比。纵纵向应力力与纵向向应变的的比例常常数就是是材料的的弹性模模量E，也也叫杨氏氏模量。 弹性性模量 在比例例极限内内，材料料所受应应力如拉拉伸，压压缩，弯弯曲，扭扭曲，剪剪切等）与与材料产产生的相相应应变变之比，用用牛/米米2表表示 。 编辑本段段弹性模量量：材料料的抗弹弹性变形形的一个个量，材材料刚度度的一个个指标。 弹性性模量E

19、E=2.06ee11PPa=2206GGPa (e111表示示10的的11次次方) 它只只与材料料的化学学成分有有关，与与其组织织变化无无关，与与热处理理状态无无关。各各种钢的的弹性模模量差别别很小，金金属合金金化对其其弹性模模量影响响也很小小。 1兆兆帕(MMPa)=1445磅/英寸22(pssi)=10.2千克克/厘米米2(kkg/ccm2)=100巴(bbar)=9.8大气气压(aatm) 1磅磅/英寸寸2(ppsi)=0.00668955兆帕(MPaa)=00.07703千千克/厘厘米2(kg/cm22)=00.06689巴巴(baar)=0.0068大大气压(atmm) 1巴巴(ba

20、ar)=0.11兆帕(MPaa)=114.5503磅磅/英寸寸2(ppsi)=1.01997千克克/厘米米2(kkg/ccm2)=0.9877大气压压(attm) 1大大气压(atmm)=00.10013225兆帕帕(MPPa)=14.6966磅/英英寸2(psii)=11.03333千千克/厘厘米2(kg/cm22)=11.01133巴巴(baar)抗拉强度度科技名词词定义中文名称称：抗拉强度度 英文名称称：tenssilee sttrenngthh 定义1：材料在拉拉伸断裂裂前所能能够承受受的最大大拉应力力。 所属学科科：电力（一一级学科科）；热热工自动动化、电电厂化学学与金属属（二级级学

21、科） 定义2：岩体、土土体在单单向受拉拉条件下下，破坏坏时的最最大拉应应力。 所属学科科：水利科技技（一级级学科）；岩石力力学、土土力学、岩岩土工程程（二级级学科）；土力学学（水利利）（三三级学科科） 定义3：抵抗土体体裂断时时的强度度。 所属学科科：土壤学（一一级学科科）；土土壤物理理（二级级学科） 本内容由由全国科科学技术术名词审审定委员员会审定定公布 目录抗拉强度度（teensiile strrenggth）抗拉强度度的定义义及符号号表示：编辑本段段抗拉强度度（teensiile strrenggth）试样样拉断前前承受的的最大标标称拉应应力。对对于塑性性材料，它它表征材材料最大大均匀塑

22、塑性变形形的抗力力；对于于没有(或很小小)均匀匀塑性变变形的脆脆性材料料，它反反映了材材料的断断裂抗力力。符号号为RMM，单位位为MPPA。 编辑本段段抗拉强度度的定义义及符号号表示：试样样在拉伸伸过程中中，在拉拉断时所所承受的的最大力力（Fbb），除除以试样样原横截截面积（SSo）所所得的应应力（），称称为抗拉拉强度（b），单单位为NN/mmm2（MMPa）。它它表示金金属材料料在拉力力作用下下抵抗破破坏的最最大能力力。计算算公式为为： =Fb/So 式中中：Fbb-试试样拉断断时所承承受的最最大力，NN（牛顿顿）； So-试样样原始横横截面积积，mmm2。 抗拉拉强度（ Rm）指指材料在在

23、拉断前前承受最最大应力力值。 万能材料料试验机机当钢材屈屈服到一一定程度度后，由由于内部部晶粒重重新排列列，其抵抵抗变形形能力又又重新提提高，此此时变形形虽然发发展很快快，但却却只能随随着应力力的提高高而提高高，直至至应力达达最大值值。此后后，钢材材抵抗变变形的能能力明显显降低，并并在最薄薄弱处发发生较大大的塑性性变形，此此处试件件截面迅迅速缩小小，出现现颈缩现现象，直直至断裂裂破坏。钢钢材受拉拉断裂前前的最大大应力值值称为强强度极限限或抗拉拉强度。 单位位:knn/mmm(单单位面积积承受的的公斤力力) 抗拉拉强度：exttenssionnal riggidiity. 抗拉拉强度=Eh，其其

24、中E为为杨氏模模量，hh为材料料厚度 目前前国内测测量抗拉拉强度比比较普遍遍的方法法是采用用万能材材料试验验机等来来进行材材料抗拉拉/压强强度的测测定!剪切模量量科技名词词定义中文名称称：剪切模量量 英文名称称：sheaar mmoduuluss 其他名称称：剪变模量量 定义：材料在弹弹性变形形阶段内内，剪应应力和对对应的剪剪应变的的比值。 所属学科科：水利科技技（一级级学科）；工程力力学、工工程结构构、建筑筑材料（二二级学科科）；工工程力学学（水利利）（三三级学科科） 本内容由由全国科科学技术术名词审审定委员员会审定定公布 百科名片片剪切模量量，材料料常数,是剪切切应力与与应变的的比值。又又

25、称切变变模量或或刚性模模量。材材料的力力学性能能指标之之一。是是材料在在剪切应应力作用用下，在在弹性变变形比例例极限范范围内，切切应力与与切应变变的比值值。它表表征材料料抵抗切切应变的的能力。模模量大，则则表示材材料的刚刚性强。剪剪切模量量的倒数数称为剪剪切柔量量，是单单位剪切切力作用用下发生生切应变变的量度度，可表表示材料料剪切变变形的难难易程度度。目录桥梁活载载作用内内力计算算纤维复合合材料层层间剪切切模量测测试筑坝堆石石料的剪剪切模量量1. 试料与试试验条件件2. 试验结果果与分析析3. 结语弹性模量量有关内内容弹簧钢的的切变模模量取值值桥梁活载载作用内内力计算算纤维复合合材料层层间剪切

26、切模量测测试筑坝堆石石料的剪剪切模量量1. 试料与试试验条件件2. 试验结果果与分析析3. 结语弹性模量量有关内内容弹簧钢的的切变模模量取值值展开编辑本段段桥梁活载载作用内内力计算算刚度度参数，所使使用的混混凝土的的剪切模模量G可可取等于于0.4425EE，E是是混凝土土的弹性性模量。 编辑本段段纤维复合合材料层层间剪切切模量测测试随着着纤维增增强复合合材料产产品的广广泛应用用，且产产品设计计均采用用计算机机，特别别是航天天航空部部门、军军工产品品，计算算越来越越精确，因因此，对对材料性性能要求求更全面面，如要要求测出出复合材材料层板板的层间间剪切模模量G113，GG23等等性能。根根据我们们

27、的长期期实践经经验及理理论分析析，可以以应用GGB/TT14556三点点外伸梁梁弯曲法法来测试试复合材材料层板板的G113、GG23等等。 三点点外伸梁梁弯曲法法的特点点是，可可以用梁梁外伸端端的位移移（挠度度）独立立地计算算出梁材材料的弯弯曲弹性性模量。由由梁当中中的挠度度及外伸伸端的位位移（挠挠度）可可以一次次计算出出梁材料料的层间间剪切模模量，不不必象文文献等解解联立方方程，其其优越性性显著。 编辑本段段筑坝堆石石料的剪剪切模量量工开开采的碎碎石(堆堆石料)是堆石石坝主要要的筑坝坝材料，为为了较好好地把握握堆石料料的等效效动剪切切模量和和等效阻阻尼比特特性，为为堆石坝坝地震反反应分析析时

28、的材材料参数数选取提提供依据据，笔者者采用新新研制的的高精度度大型液液压伺服服三轴仪仪1，对若若干堆石石坝工程程的十余余种模拟拟堆石料料进行等等效动剪剪切模量量与等效效阻尼比比试验，按按统一的的经验公公式进行行必要的的参数换换算或均均化处理理，给出出了堆石石料最大大等效动动剪切模模量的估估算式，并并将其与与国内外外8座堆堆石坝现现场弹性性波试验验深入比比较，对对各种堆堆石料的的等效动动剪切模模量、等等效阻尼尼比与动动剪应变变幅的依依赖关系系进行综综合分析析，给出出试验的的统计结结果，建建议了归归一化等等效动剪剪切模量量与动剪剪应变幅幅以及等等效阻尼尼比与动动剪切应应变幅关关系的取取值范围围。

29、试料与试试验条件件本文文试验用用料均为为人工开开采的堆堆石料，根根椐实际际工程设设计级配配要求和和三轴仪仪试样直直径模拟拟的试料料级配曲曲线如图图1所示示。其中中，公伯伯峡堆石石坝的33种主堆堆石料采采用的是是同一种种级配曲曲线。表表1列出出各试料料的岩性性、平均均粒径、不不均匀系系数、初初始孔隙隙比以及及围压等等试验条条件。除除了瀑布布沟和关关门山堆堆石料外外，其它它堆石料料的试验验均在等等向固结结条件下下进行，振振动时采采用不排排水状态态。试样样制备采采用分层层压实法法，试验验振动频频率均为为0.11Hz. 土的的非线性性性质通通常采用用等效线线性模型型，即把把土视为为粘弹性性体，用用等效

30、动动弹模EEeq(或动剪剪切模量量Geqq)和等等效阻尼尼比h这这两个参参数来反反映土的的动应力力-应变变关系的的非线性性和滞后后性，并并把它们们表示为为动应变变幅的函函数。需需要指出出，试验验中每级级荷载振振动122155次，不不同的加加荷周次次实测的的应力-应变滞滞回曲线线多少有有一些差差别，由由此算出出的等效效动弹模模和阻尼尼比也不不完全一一样。因因此，在在分析整整理试验验成果时时，轴向向应变、等等效动弹弹模以及及阻尼比比均以第第3次至至第100次的平平均值给给出。 试验结果果与分析析2.1最大大等效动动弹模(Eeqq)maax的确确定本文文试验所所测得最最小轴向向应变可可信度为为10-

31、5量级级，尽管管试验数数据中还还有小于于10-5的一一些数据据，但其其离散度度较大。图图2给出出一组等等效动弹弹模与轴轴向应变变关系的的实测结结果。以以往的研研究表明明2，砂、砾砾石、软软岩无论论是静力力还是动动力荷载载条件下下，当轴轴向应变变小于110-55时均具具有线弹弹性性质质。因此此，如图图2所示示，本文文按aa100-610-5范围围内堆石石料呈线线弹性假假定推求求最大等等效动弹弹模(EEeq)maxx。这种种方法与与现行的的一些土土工试验验规范建建议的方方法不同同，规范范建议用用1/EEeq与与轴向应应变aa关系在在纵轴上上截距的的倒数求求出最大大等效动动弹模。事事实上，这这种方法

32、法基于双双曲线模模型的假假定，对对堆石料料来说11/Eeeqa并不不一定满满足直线线关系，且且在延伸伸实验数数据时含含有较多多的不确确定性或或任意性性。 2.2最大大等效动动剪切模模量(GGeq)maxx与平均均有效应应力mm的关系系实测最最大等效效动弹模模(Eeeq)mmax?与平均均有效应应力mm在对数数坐标下下可以近近似地直直线关系系，表示示为 (EEeq)maxxknm (11) 式中中：k是是等效弹弹模系数数，n是是模量指指数，EEeq和和m的的单位是是kPaa. 为了了便于比比较，将将最大等等效动弹弹模(EEeq)maxx换算成成最大等等效动剪剪切模量量(Geeq)mmax，并并引

33、入FF(e)以消除除孔隙比比的影响响，于是是最大等等效动剪剪切模量量可表示示为4 (Geqq)maaxAAF(ee)nm? (22) 式中中：A为为等效剪剪切模量量系数；e为孔孔隙比；F(ee)(2.117-ee)2/(1+e)是是孔隙比比函数；(Geeq)mmax为为最大等等效动剪剪切模量量，(GGeq)maxx(EEeq)maxx/2(1+)，其其中泊桑桑比根根据试验验条件取取值，即即不排水水状态取取0.55.剪应应变与与轴向应应变aa的关系系为 =a(1+) (33) 表22列出113种堆堆石料的的等效弹弹模系数数k、等等效剪切切模量系系数A、模模量指数数n和孔孔隙比函函数F(e).由表

34、22可见，尽尽管这113种堆堆石料的的岩性及及风化程程度、初初始孔隙隙比和级级配(包包括平均均粒径、不不均匀系系数)都都有较大大的差别别，但模模量指数数n的变变化范围围大致在在0.440.6之间间，与文文献55统计计的8种种粗砾料料的结果果一致。而而等效剪剪切模量量系数AA的范围围较大，从从20000到1100000之间间变化。图图3汇总总了本文文所完成成的133种堆石石料的试试验结果果。为了了与现场场弹性波波试验结结果比较较，对所所有试验验数据再再进行回回归分析析给出其其平均线线和上、下下包线。可可以看出出，平均均模量指指数为00.5，平平均等效效动剪切切模量系系数为776455. 2.3现

35、场场弹性波波试验与与室内三三轴试验验结果比比较700年代末末80年年代初，日日本电力力中央研研究所对对日本的的5座不不同岩质质的堆石石坝进行行了弹性性波试验验并将其其试验结结果与室室内大型型三轴试试验进行行过比较较-7，日日本建设设省土木木研究所所曾对三三保和七七宿两座座堆石坝坝进行过过现场弹弹性波试试验和室室内大型型三轴试试验-9。笔者者等对我我国关门门山面板板堆石坝坝进行了了现场弹弹性波试试验并与与文献6，77做过过比较分分析55。本本文将再再次引用用这些成成果，将将室内试试验测得得的133种堆石石料的平平均最大大等效动动剪切模模量及其其上、下下包线按按下式换换算成剪剪切波速速进行比比较

36、(44) 式中中：g是是重力加加速度,9.881m/s2;t是是堆石体体密度,t/mm3；最最大等效效动剪切切模量(Geqq)maax的单单位应换换算成tt/m22；剪切切波速vvs的单单位是mm/s. 需要要说明，式式(2)中的平平均有效效应力9? mm1/3(11+)(1+K)tz (66) 式中中：泊松松比取取0.335，主主应力比比K取11.5，zz为深度度，m. 图44是现场场弹性波波试验与与室内三三轴试验验结果比比较，其其中曲线线4是本本文图33中建议议的平均均线方程程，曲线线5和曲曲线6分分别是图图3中的的上包线线和下包包线。曲曲线7是是关门山山面板坝坝现场弹弹性波试试验成果果。

37、 由此此可见，本本文室内内大型三三轴试验验给出的的范围基基本包络络了日本本和我国国的8座座堆石坝坝现场弹弹性波试试验的结结果。现现代堆石石坝采用用机械化化碾压施施工技术术，堆石石坝体的的密度较较高且都都比较接接近，因因此8座座堆石坝坝现场弹弹性波试试验结果果基本吻吻合，关关门山面面板坝的的试验结结果近似似为平均均值。总总体来说说，室内内大型三三轴仪试试验所得得到的结结果比现现场弹性性波试验验结果要要低一些些，这主主要是由由于实际际工程堆堆石料颗颗粒间构构造安定定，而室室内试验验时堆石石材料受受到严重重扰动以以及试样样尺寸限限制所致致。 2.4归一一化等效效动剪切切模量GGeq/(Geeq)mm

38、ax与与动剪应应变幅关系图图5给出出归一化化等效动动剪切模模量随动动剪应变变幅的依依赖关系系的典型型实例，即即吉林台台与洪家家度两座座面板堆堆石坝主主堆石料料的试验验结果。一一般来说说，归一一化等效效动剪切切模量随随动剪应应变幅增增大而衰衰减，其其衰减的的程度主主要受围围压cc或平均均有效应应力mm的影响响。围压压越低，归归一化等等效动剪剪切模量量衰减就就越快(即衰减减曲线偏偏左下侧侧)，这这一现象象与砂的的研究成成果类似似。由图图5可以以看出，归归一化等等效动剪剪切模量量随动剪剪应变幅幅变化是是有一定定范围的的，且变变化范围围因材料料不同而而异。洪洪家渡堆堆石料的的上限比比吉林台台堆石料料略

39、高，且且归一化化等效动动剪切模模量随动动剪应变变幅的变变化范围围也比吉吉林台要要大一些些。但总总体上看看，两者者的差别别并不十十分显著著。 为了了对各种种堆石料料的试验验结果进进行比较较，将作作者近年年来用本本文方法法测得的的各种堆堆石料的的归一化化等效动动剪切模模量与动动剪应变变幅的依依赖关系系汇总于于图6.图中每每条曲线线表示一一种试验验堆石料料Geqq/(GGeq)maxx变变化范围围的平均均值。从从图中结结果可以以看出，尽尽管这些些堆石料料的岩性性和级配配等有较较大差别别，且最最大等效效动剪切切模量的的变化范范围也较较大，但但各种堆堆石料的的归一化化等效动动剪切模模量与动动剪应变变幅的

40、依依赖关系系的离散散性并不不大。为为便于应应用，本本文将图图6中各各种堆石石料的试试验结果果再做平平均处理理，建议议了一般般堆石料料归一化化等效动动剪切模模量与动动剪应变变幅依赖赖关系的的取值范范围如图图7所示示。 图66各种堆堆石料归归一化等等效动剪剪切模量量 与动动剪应变变幅关系系平均值值的比较较 图77堆石料料归一化化等效动动剪切模模量 与动动剪应变变幅关系系取值范范围 图88各种堆堆石料等等效阻尼尼比 与动动剪应变变幅关系系平均值值的比较较 图99堆石料料等效阻阻尼比 与动动剪应变变幅关系系取值范范围 2.5等效效阻尼比比h与动动剪应变变幅的的关系大大量的研研究表明明，44，7，88，

41、动动剪切模模量越高高等效阻阻尼比就就越低，等等效阻尼尼比不仅仅随动剪剪应变幅幅的增增大而增增加，而而且还与与围压c或平平均有效效应力m有关关，在相相同的动动剪应变变幅情况况下，围围压cc增大，等等效阻尼尼比减小小。此外外，固结结应力比比K对等等效阻尼尼比也有有影响，即即在相同同的围压压c及及动剪应应变幅情情况下，固固结应力力比K增增加则等等效阻尼尼比减小小。本文文汇总了了各种堆堆石料的的等效阻阻尼比与与动剪应应变幅的的关系如如图8，图图中每条条曲线即即代表一一种试验验堆石料料的h变化化范围的的平均值值。可以以看出，各各种堆石石料的等等效阻尼尼比随动动剪应变变幅变化化的离散散度比归归一化等等效动

42、剪剪切模量量随动剪剪应变幅幅变化的的离散度度要大一一些。图图9是将将图8中中各种堆堆石料的的试验结结果再做做平均处处理，建建议一般般堆石料料等效阻阻尼比与与动剪应应变幅依依赖关系系的取值值范围。总总体上看看，堆石石料的等等效阻尼尼比不高高，当动动剪应变变幅=10-5时，等等效阻尼尼比约22%左右右，=10-4时，等等效阻尼尼比接近近5%，而而当动剪剪应变幅幅大于=100-4后后，阻尼尼比上升升得较快快，这说说明堆石石料进入入较强的的非线性性，应变变滞后于于应力的的现象越越加明显显。需要要指出，等等效阻尼尼比的离离散范围围比较大大，这一一方面是是堆石料料本身含含有的不不确定性性引起，另另一方面面

43、也与试试验数据据的分析析整理方方法有关关。? 结语(11)本文文依据室室内高精精度大型型三轴试试验给出出的十余余种堆石石料最大大等效动动剪切模模量的估估算公式式与国内内外8座座堆石坝坝现场弹弹性波试试验结果果基本吻吻合，由由此说明明，尽管管堆石坝坝筑坝材材料的级级配、初初始孔隙隙比、岩岩性以及及风化程程度等不不尽相同同，但由由于采用用重型碾碾机械化化施工，现现代堆石石坝的实实际填筑筑密度较较高，坝坝体内剪剪切波速速分布也也大体接接近。(2)在在尚未取取得堆石石料试验验数据的的情况下下进行堆堆石坝地地震反应应分析，可可参考本本文图33和图44粗略估估计最大大等效动动剪切模模量，参参考图77和图9

44、9确定归归一化等等效动剪剪切模量量、等效效阻尼比比与动剪剪应变幅幅的关系系。选取取计算参参数时应应主要考考虑岩质质硬度、静静抗剪强强度等对对最大等等效动剪剪切模量量以及衰衰减关系系的影响响。应该该说，按按本文建建议公式式或给出出的范围围估算，可可以满足足工程需需要。(3)与与粘土和和砂相比比，筑坝坝堆石料料的试验验设备和和试验技技术方面面都存在在许多的的困难，迄迄今为止止，有关关堆石料料的动剪剪切模量量和阻尼尼比方面面的试验验资料尚尚不多见见，作者者将进一一步积累累资料做做深入地地研究。 编辑本段段弹性模量量有关内内容材料料在外力力作用下下发生变变形。当当外力较较小时，产产生弹性性变形。弹弹性

45、变形形是可逆逆变形，卸卸载时，变变形消失失并恢复复原状。在在弹性变变形范围围内，其其应力与与应变之之间保持持线性函函数关系系，即服服从虎克克(Hoookee)定律律： 弹性性模量是是表征晶晶体中原原子间结结合力强强弱的物物理量，故故是组织织结构不不敏感参参数。在在工程上上，弹性性模量则则是材料料刚度的的度量。 实际际上，理理想的弹弹性体是是不存在在的，多多数工程程材料弹弹性变形形时，可可能出现现加载线线与卸载载线不重重合、应应变滞后后于应力力变化等等弹性不不完整性性。弹性性不完整整性现象象包括包包申格效效应、弹弹性后效效、弹性性滞后和和循环韧韧性等。 对非非晶体，甚甚至对某某些多晶晶体，在在较小的的应力时时，可能能会出现现粘弹性性现象。粘粘弹性变变形是既既与时间间有关，又又具有可可恢复的的弹性变变形，即即具有弹弹性和粘粘性变形形量方面面特征。粘粘弹性变变形是高高分子材材料的重重要力学学特性之之一。 当施施加的应应力超过过弹性极极限时，材材料发生生塑性变变形，即即产生不不可逆的的永久变变形。通通过塑性性变形，不不但可使使材料获获得预期期的外形形尺寸，而而且可使使材料内内部组织织和性能能产生变变化。 单晶晶体塑性性变形的的两个基基本方式式为滑移移和孪生生。滑移移和孪生生都是切切应变，而而且只有有当外加加切应力力分量大大于晶体体的临界界分切应