题目
根据橡胶弹性状态方程的定义,橡胶的拉伸模量与剪切模量之间存在下列关系:A. E=3GB. E=GC. E=G/3
根据橡胶弹性状态方程的定义,橡胶的拉伸模量与剪切模量之间存在下列关系:
A. E=3G
B. E=G
C. E=G/3
题目解答
答案
A. E=3G
解析
考查要点:本题主要考查橡胶材料中拉伸模量(弹性模量$E$)与剪切模量$G$之间的关系,需要结合材料力学中的弹性模量关联公式及橡胶的泊松比特性进行推导。
解题核心思路:
- 弹性模量关系式:在各向同性材料中,弹性模量$E$、剪切模量$G$和泊松比$\nu$满足关系式$E = 2G(1+\nu)$。
- 橡胶的泊松比:橡胶材料的泊松比$\nu \approx 0.5$,代入公式即可推导出$E$与$G$的关系。
破题关键点:
- 明确橡胶的泊松比取值是解题的核心,需结合材料特性记忆关键参数。
关键公式推导
-
弹性模量通用关系式:
对于各向同性材料,弹性模量$E$、剪切模量$G$与泊松比$\nu$的关系为:
$E = 2G(1+\nu)$ -
代入橡胶的泊松比:
橡胶材料的泊松比$\nu \approx 0.5$,代入公式得:
$E = 2G(1+0.5) = 3G$
结论:橡胶的拉伸模量$E$与剪切模量$G$满足$E = 3G$,对应选项A。