物理上的应变和应力是什么


物理上的应变和应力是什么

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应力概念 物体由于外因(受力、湿度、温度场变化等)而变形时 , 在物体内各部分之间产生相互作用的内力 , 以抵抗这种外因的作用 , 并力图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置 。在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力 。同截面垂直的称为正应力或法向应力 , 同截面相切的称为剪应力或切应力 。应力会随着外力的增加而增长 , 对于某一种材料 , 应力的增长是有限度的 , 超过这一限度 , 材料就要破坏 。对某种材料来说 , 应力可能达到的这个限度称为该种材料的极限应力 。极限应力值要通过材料的力学试验来测定 。将测定的极限应力作适当降低 , 规定出材料能安全工作的应力最大值 , 这就是许用应力 。材料要想安全使用 , 在使用时其内的应力应低于它的极限应力 , 否则材料就会在使用时发生破坏 。工程构租猜雹件 , 大多数情形下 , 内力并非均匀分布 , 通常“弊帆 破坏”或“ 失效”往往从内力集度最大处开始 , 因此 , 有必要区别并定义应力概念 。有些材料在工作时 , 其所受的外力不随时间而变化 , 这时其内部的应力大小不变 , 称为静应力;还有一些材料 , 其所受的外力随时间呈周期性变化 , 这时内部的应力也随时间呈周期性变化 , 称为交变应力 。材料在交变应力作用下发生的破坏称为疲劳破坏 。通常材料承受的交变应力远小于其静载下的强度极限时 , 破坏就可能发生 。另外材料会由于截面尺寸改变而引起应力的局部增大 , 这种现象称为应力集中 。对于组织均匀的脆性材料 , 应力集中将大大降低构件的强度 , 这在构件的设计时应特别注意 。应变概念 机械零件和构件等物体内任一点(单元体)因外力作用引起的形状和尺寸的相对改变 。与点的正应力和切应力(见应力)相对应 , 应变分为线应变和角应变 。受力零件和构件上的每一点都可取一个微小的正六面体 , 称为单元体 。单元体任一边的线长度的相对改变称为线应变或正应变;单元体任意两边所夹直角的改变称为角应变或切应变 , 以弧度来度量 。线应变和角应变是度量零件内一点处变形程度的两个几何量 。零件变形后 , 单元体体积的改变与原单元体体积之比 , 称为体积应变 。线应变、角应变和体积应变都是无量纲的量 。当单元体各个面上的切应力都等于零 , 而只有正应力作用时 , 称该单元兆饥体为主单元体 , 它的各个面称为主平面 , 各主平面交线的方向称为主方向 。沿主方向的线应变称为主应变 。当外力卸除后 , 物体内部产生的应变能够全部恢复到原来状态的 , 称为弹性应变;如只能部分地恢复到原来状态 , 其残留下来的那一部分称为塑性应变 。
【物理上的应变和应力是什么】

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