GBT 3102.3-1993 力学的量和单位.pdf

中华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 G B 3 1 0 2 3 一 9 3 力 学 的 量 和 单 位 代替 G B 3 1 0 2.3-8 6 Qu a n t i t i e s a n d u n i t s-Me c h a n i c s引言 本标准等效采用国际标准 I S O 3 1-3:1 9 9 2(量和单位第三部分：力学。本标准是 目前已经制定的有关量和单位的一系列国家标准之一，这一系列国家标准是：G B 3 1 0 0 国际单位制及其应用；G B 3 1 0 1 有关量、单位和符号的一般原则；G B 3 1 0 2.1 空间和时间的量和单位；G B 3 1 0 2.2 周期及其有关现象的量和单位；G B 3 1 0 2.3 力学的量和单位；G B 3 1 0 2.4 热学的量和单位；G B 3 1 0 2.5 电学和磁学的量和单位；G B 3 1 0 2.6 光及有关电 磁辐射的量和单位；G B 3 1 0 2.7 声学的量和单位；G B 3 1 0 2.8 物理化学和分子物理学的量和单位；G B 3 1 0 2.9 原子物理学和核物理学的量和单位；G B 3 1 0 2.1 0 核反应和电离辐射的量和单位；G B 3 1 0 2.1 1 物理科学和技术中使用的数学符号；G B 3 1 0 2.1 2 特征数；G B 3 1 0 2.1 3 固体物理学的量和单位。上述国家标准贯彻 了 中华人民共和国计量法、中华人民共和国标准化法、国务院于 1 9 8 4 年2月2 7日公布的 关于在我国统一实行法定计量单位的命令 和 中华人民共和国法定计量单位。本标准的主要内容以表格的形式列出。表格中有关量的各栏列于左面各页，而将其单位列于对应的右面各页并对齐。两条实线间的全部单位都是左面各页相应实线间的量的单位。量的表格列出了本标准领域中最重要的量及其符号，并在大多数情况下给出了量的定义，但这些定义只用于识别，并非都是完全的。某些量的矢量特性，特别是 当定义需要时，已予指明，但并不企图使其完整或一致。在大多数情况下，每个量只给出一个名称和一个符号。当一个量给出两个或两个以上的名称或符号，而未加以区别时，则它们处于同等的地位。当有两种斜体字母（例如：0.e 0,0 J.g）存在时，只给出其中之一，但这并不意味另一个不同等适用。一般这种异体字不应给予不同的意义。在括号 中的符号为“备用符 号”，供在特定情况下主符号以不 同意义使用时使用。量的相应单位连同其国际符号和定义一起列出。单位按下述方式编排：一般只给出S I 单位。应使用S I 单位及其用S I 词头构成的十进倍数和分数单位。十进倍数和分数国家技术监督局 1 9 9 3 一 1 2 一 2 7 批准1 9 9 4 一 0 7 一 0 1 实施 G B 3 1 0 2 3 一9 3 一一 一 一 一一 一 一 一 一 一 一 一 单位未明确地给出。可与Si的单位并用的和属于国家法定计量单位的非Si的单位列于Si单位之下，并用虚线与相应 的Si单位隔开。专门领域中使用的非国家法定计量单位列于“换算因数和备注”栏。一些非国家法定计 量单位列于附录（参考件）中，这些参考件不是标准的组成部分。关于量纲一的量的单位说明：任何量纲一的量的一贯单位都是数字一（1)。在表示这种量的值时，单位 1 一般并不明确写出。词 头不应加在数字 1 上构成此单位的十进倍数或分数单位。词头可用1 0 的乘方代替。例：折射率n=1.5 3 X1=1.5 3 雷诺数R e=1.3 2 X 1 0 3 考虑到一般是将平面角表示为两长度之比，将立体角表示为面积与长度的平方之比，国际计量委员 会（C I P M）在1 9 8 0 年规定，在国际单位制中弧度和球面度为无量纲的导出单位；这就意味着将平面角和 立体角作为无量纲的导出量。为了便于识别量纲相同而性质不同的量，在导出单位的表示式中可以使用 单位弧度和球面度。数值表示：“定义”栏中的所有数值都是准确的。在“换算因数和备注”栏中的数值如果是准确的，则在数值后用括号加注“准确值”字样。1 主题内容与适用范围 本标准规定了力学的量和单位的名称与符号；在适当时，给出了换算因数。本标准适用于所有科学技术领域。2 名称和符号 G B 3 1 0 2 3 一9 3 量：3-1-3-5口 G B 3 1 0 2 3 一9 3 一 一一一一一 一一一一 单位：3-1.a -3-5.b少 G B 3 1 0 2 3 一9 3 量；3-6-3-9.2 项 号量的名称符 号定义备注 3-6面质量,O A,(P s）质量除以面积 ar ei c m as s，面密度 s u r f a c e d e n s i t y 3-7转动惯量，（，质 性J,(I)物体对于一个轴的转动惯量，此量不同于3-2 0.1 矩）是它的 各质量元与它们到该轴的 和3-2 0.2 的量 m o m e n t o f距离的二次方之积的总和（积分）i ner t i a 3-8动量p质量与速度之积 m om e nt um 3-9.1力F作用于物体上的合力等于物体 f o r c e动量的变化率 3-9.2 重 量W,(P,G）物 体 在特定 参 考系中 的 重量 为当此参考系为地球 w e i g h t使该物体在此参考系中获得其加 时，此量常称为物体所 速度等于当地自由落体加速度时 在地的重力。值得注意 的力的是，重量不仅与物体 所在地的引力的合力有 关，而且与由于地球自 转引起的当地离心力有 关。由于浮力的作用被 排除，因此，所定义的重 量是真空中的重量。（参 看 1 9 0 1 年第三 届国际 计量大会会报第 7 0 页）。“重量”一词按照习惯 仍可用于表示质量；但 是，不赞成这种习惯 G s 3 1 0 2 3 一9 3 单位：3-6.a 一3-9.a户 G B 3 1 0 2 3 一9 3 量：3-1 0-3-1 5.3 项号量 的名 称符号定义备注 3-1 0冲 量I，I F d，在 ，：时 间 内，i m p u l s e“I=P(t 2）一p(t,）式中P为动量 3-1 1动量矩L质点对一点的动量 m o m e n t o f矩，等于从该点到质点 mo m e n t u m，的矢径与该点的动量的 角动量矢量积 a n g u l a r L=r X p m om ent um 3-1 2.1 力矩M力对一点之矩，等于在弹性力学中，M用于表示弯 一 m o m e n t o f f o r c e从该点到力作用线上任矩,T用于表示扭矩或转矩一 一点的径矢与该力的矢一 量积 M=r XF 3-1 2.2 力偶矩M两个大小相等，方向 m o m e n t o f a相反，且不在同一直线 c o u p l e上的力，其力矩之和 3-1 2.3 转矩M,T力偶矩的推广 t o r q u e 3-1 3角冲 量H，r。，在 t，时 间 内，口二 口 M-me且 里 H I M d t w“1,-2.j-4 w j r I a n g u l a r i m p u l s e“H=L(t 2）一L(t,）式中 L为角动量 3-1 4引力常量G,(f）两个质点之间的引力G=(6.6 7 2 5 9 士0.0 0 0 8 5)X g r a v i t a t i o n a l是1 0-N in 2/k g 2 c o n s t a n t F=G m,m 2/r 2 C O D A T A B u ll e t in 6 3(1 9 8 6)式中；为两质点间的距 离，M 1 9 M：为两质 点的 质量 3-1 5.1 压力，压强P力除以面积符号P。用于表压，其定义为 p r e s s u r e P-P,m b，表压的正或负取决于P 3-1 5.2 正应力a大于或小于环境压力（(a m b ie n t n o r m a l s t r e s s p r e s s u r e)P e m b 3-1 5.3 切应力：s h e a r s t r e s s G B 3 1 0 2 3 一9 3一 曰 一 ，一 一 一一 单位：3-1 0.a 一3-1 5.a一一一一一一一 一项 号单位名称符 号定义换 算 因 数 和 备 注一一 一一一一 一一一 3-1 0.a牛 顿 秒N 一 n e wt o n s e c o n d 3-1 1.a 千克二次方米每k g m2/s 秒 k il o g r a m m e t r e s q u a r e d p e r j s e c o n d 3-1 2.。牛 顿 米N m该单 位的 符号 书写 时不 应 与 毫 n e w t o n m e t r e牛顿的符号mN相混淆 3-1 3.a 牛 顿 米秒N m 一 new t on m et r e s e c o n d 一一一 一一 一 一 3-1 4.a 牛 顿 二次方米N m /k g 每二次方千克 ne w t on m et r e s q u a r e d p e r k i l o g r a m s q u a r e d 3-1 5.a 帕 斯卡P a 1 P a=1 N/m 巴（b a r),p a s c a l 1 b a r 一 1 0 0 k P a（准 确 值）G B 3 1 0 2 3 一9 3 ，量:3-1 6.1 一3-1 8.3 项 号量的名称符 号定义备注 3-1 6.1 线应变，（相对变。,e E=0 1/l 0 形）式中l。是指定参考状态下的长 l i n e a r s t r a i n，度，A l 是长度增量 (r e l a t i v e e l o n g a t i o n)3-1 6.2 切应变Y Y=A x/d s h e a r s t r a i n式中 x是厚度为 d的薄层上表 面对下表面的平行位移 3-1 6.3 体应变e e=o V/V o v o l u m e s t r a i n，式中V o 是指定参考状态下的体 (b u l k s t r a i n）积，A V是体积增量 3-1 7泊松比P,，横向 收 缩量 除以 伸长 量由 泊 松所 定义 的量曾 P o i s s o n r a t i o，是其倒数：泊 松数m 一 1/f,P o i s s o n n u mb e r 3-1 8.1 弹性模量E E=6/E E也称为杨氏 模量 m o d u l u s o f (Y o u n g m o d u l u s)e l a s t i c i t y 3-1 8.2 切 变 模量G G=r/)G也 称为 库 仑模 量 s h e a r m o d u l u s，(C o u l o mb m o d u l u s)刚量模量 mo d u l u s o f r i g i d it y 3-1 8.3 体积模量K K=-p 超定义中的应变。,Y 和 b u l k m o d u l u s,9 是与附加应力。,r 和 压 缩模量附 加 压 力p 相对 应的 mo d u l u s o f c om pr es si on G B 3 1 0 2 3 一9 3 单位：3-1 6.a 一3-1 8.a一 G B 3 1 0 2 3 一9 3 量：3-1 9 一3-2 3 项号量 的 名称符号定义备注 3-1 9 体积 压缩率 1 d V，参阅G B 3 1 0 2.4中 c o m p r e s s ib ilit y,”V d p的 4-5.1 b u l k c o m p r e s s i b i l i t y 3-2 0.1 截面二次矩I a,(I)一截面对在该平面内一轴的二此量常被称为“惯性 s e c o n d m o m e n t次矩是其面积元与它们到该轴距矩”，应与3-7 的量相区 o f a r e a，离的二次方之