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文檔簡介

*一、固體在外力作用下的一般情形

形變(deformation)固體受外力作用所發生的形狀變化，分為彈性(elastic)形變和塑性(plastic)形變。(stress)：面積上內力的改變量。應力是固(strain)：

固體在外力作用下所發生的相對形變量。固體受力作用而被拉伸的整個過程如圖所示。BCEPσPσEσBOO

′σε§3-4固體的形變和彈性1曲線OP為直線，應力

與應變

成正比，點P的應力是滿足比例關系的最大應力，稱比例極限（

P）。點E的應力

E是發生彈性形變的最大應力，稱彈性極限。當應力

>

E時，發生塑性形變。點C對應的應力為

C，若把外力撤除，固體的應力與應變的關系沿O

C變化，留下一定的剩余形變OO

。當應力達到點B對應的應力

B時，固體就斷裂，

B稱為強度極限。BCEPσPσEσBOO

′σε2有些固體的彈性極限與強度極限十分接近，因而塑性形變很小，稱為脆體；有些固體的彈性極限與強度極限相距較遠，可以產生很大的塑性形變，稱為可塑體。實驗發現，固體發生塑性形變后的硬度增大了，若再要使它發生塑性形變，需要的外力比先前要大，稱為加工硬化。二、固體的彈性形變(Elasticdeformation)

彈性形變有多種，最簡單的是長變和剪切。長變(tensilestrain):

固體在外力作用下沿縱向拉伸或壓縮。

3設有一均勻棒，如圖所示。拉力規定為正力，形變

L也是正的，固體被拉伸，如圖(a)；壓力規定為負力，形變

L也是負的，固體被壓縮，如圖(b)。在長變的情況下，固體的拉伸應變

n為L固體受到力

發生長變，在任一橫截面上出現的應力

n為L+

L(a)L+

L(b)4根據胡克定律，在比例極限內，

n與

n間存在線性關系

n

=Y

n

比例系數Y稱為材料的長變彈性模量或楊氏模量(Youngmodulus)

，它取決于固體材料自身的性質。剪切：當固體受到大小相等、方向相反、相距很近的兩個平行力作用時，在兩力間的固體各橫截面將沿外力方向發生相對錯動。物體錯動的角度稱為剪切角

，如圖所示。）A′B′SψABCD5固體的剪應變

t為當

很小時，近似有

t=

根據胡克定律，應有

t=G

t

G為固體材料的剪切模量(shearmodulus)

，簡稱剪模量。若橫截面的面積為S，則剪應力由于外力

與作用面是平行的，故固體橫

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