基本介紹
- 中文名：應變測量儀
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簡介
形變
在機械工程學里，形變定義為由於外力作用而造成的形狀改變，這外力可能是拉力、推力、剪力、彎力或扭力等。形變時常是用應變來描述。形變可能是暫時性的，就像放鬆的彈簧會回到原來的長度；形變也可能是永久性的，當物體不可逆地彎曲時便為永久形變。若過了一定的限度則不能恢復原狀，這樣的形變叫做塑性形變，此限度稱作彈性限度。
種類變形
根據不同的材質、大小和施加的外力，可能會對其物體造成尺寸型態的變化。
塑性變形
在拉伸應力下的塑性變形，其特徵在於應變硬化區和頸縮區域，最後破裂。過程中，應變硬化材料通過原子位錯移動變得更強。頸縮階段是表示，由試樣的橫截面面積減少。達到強度極限後，開始縮口。頸縮過程中，該材料可以不再承受最大應力和試樣中的應變急劇增大。 這種類型變形是不可逆的。然而，在塑性變形範圍內的對象將首先發生彈性變形，這是可逆的，因此該對象將返回到原來的形狀的一部分的方式。軟的熱塑性塑膠有一個相當大的塑性變形範圍韌性金屬，如銅，銀，黃金，鋼鐵，鈦，但不是鑄鐵。硬熱固性塑膠，橡膠，水晶，陶瓷具有最小的塑性變形範圍。
金屬疲勞
金屬疲勞，尤其是在飛機出現故障的一個重要原因，如德哈維蘭彗星事故的過程中得到很好的了解。有兩種方法來確定何時一部分是金屬疲勞的危險;預測會發生故障時，由於材料/力/形狀/疊代組合，並取代脆弱的材料，在此之前發生，或者進行檢查，以檢測微觀裂縫和進行更換，一旦他們發生。材料不是在產品壽命的金屬疲勞可能遭受的選擇是最好的解決方案，但並不總是可能的。通過減少應力集中，避免帶尖角的形狀限制了金屬疲勞，但並不能消除它。
彈性變形
物體受外力變形，如果在彈性限度以內，則外力去除後，就會恢復原狀。 這種類型的變形是可逆的。一旦力不再作用，該對象將返回到原始的形狀。形狀記憶金屬（如鎳鈦諾、橡膠）表現出大的彈性變形範圍內。 然而，在這些材料是非線性的彈性。普通的金屬，陶瓷和大多數晶體為線性的彈性和一個較小的彈性範圍內。
胡克定律是一個物理原理指出的力量F需要擴展或壓縮彈簧一段距離，x是距離成正比，k是一個常數，F/x。即， F = kx
線性彈性變形可參考胡克定律
