Хорошо! Давай подберём такие значения модуля Юнга (E) и коэффициента Пуассона (ν), чтобы:
- Модуль сдвига (G) = 2(1+ν)E
- Модуль объемного сжатия (K) = 3(1−2ν)E
получались круглыми числами (например, 10 000, 15 000, 20 000 и т.п.), при этом значения соответствовали реальному бетону.
Типичные значения для бетона:
- E (Модуль Юнга): от 20 до 50 ГПа (20 000 – 50 000 МПа)
- ν (Коэффициент Пуассона): от 0.15 до 0.25 (иногда до 0.30)
Подбор значений
Давай подберём, например, такие:
Пример 1:
- ν=0.2
- E=30000 МПа
Рассчитаем:
- G=2(1+0.2)30000=2.430000=12500 МПа ✅
- K=3(1−2⋅0.2)30000=3⋅0.630000=1.830000=16666.6 МПа — не круглый ❌
Пример 2:
- ν=0.25
- E=40000 МПа
Рассчитаем:
- G=2(1+0.25)40000=2.540000=16000 МПа ✅
- K=3(1−2⋅0.25)40000=3⋅0.540000=1.540000=26666.6 МПа — опять не круглый ❌
Идеальное попадание
Пусть:
- G=10000
- K=20000
Тогда:
Из формул:
- E=2G(1+ν)
- E=3K(1−2ν)
Приравниваем:
2G(1+ν)=3K(1−2ν)
Подставляем G и K:
2⋅10000⋅(1+ν)=3⋅20000⋅(1−2ν)
20000(1+ν)=60000(1−2ν)
Решим:
20000+20000ν=60000−120000ν
140000ν=40000⇒ν=72≈0.2857
Теперь найдём E:
E=2G(1+ν)=2⋅10000⋅(1+72)=20000⋅79=25714.29 МПа
Ответ:
Чтобы модуль сдвига = 10 000 МПа, модуль объемного сжатия = 20 000 МПа, можно взять:
- E = 25 714.29 МПа
- ν = 0.2857 (или 2/7)
Это реалистично для тяжёлого бетона, особенно с добавками (высокий ν встречается у плотных бетонов).
Хочешь, могу подобрать и другие комбинации (например, для G = 12 000 и K = 18 000).