撓曲應力

撓曲應力,當材料在外力作用下不能產生位移時,它的幾何形狀和尺寸將發生變化,這種形變稱為應變(Strain)。

基本介紹

  • 中文名:撓曲應力
  • 外文名:Flexural stress
  • 類型:反作用力抵抗外力
  • 適用對象:材料形變
  • 分類正應力剪應力
  • 測量工具應力儀
簡介,應變狀態,主要分類,測量工具,

簡介

材料發生形變時內部產生了大小相等但方向相反的反作用力抵抗外力,定義單位面積上的這種反作用力為應力(Stress)。或物體由於外因(受力、濕度變化等)而變形時,在物體內各部分之間產生相互作用的內力,以抵抗這種外因的作用,並力圖使物體從變形後的位置回復到變形前的位置。在所考察的截面某一點單位面積上的內力稱為應力(Stress)。按照應力和應變的方向關係,可以將應力分為正應力σ和切應力τ,正應力的方向與應變方向平行,而切應力的方向與應變垂直。按照載荷(Load)作用的形式不同,應力又可以分為拉伸壓縮應力、彎曲應力和扭轉應力。

應變狀態

一點的應變分量εx、εy、εz、γxy、γyz、γzx已知時,在該點處任意方向的線應變,以及通過該點任意兩線段間的直角改變數,都可根據應變分量的坐標變換公式求出。該點的應變狀態也就確定。
表示一點應變狀態的個應變分量εx、εy、εz、γxy、γyx、γyzγzy、γzx、γxz組成的應變張量,即式中右邊的張量中的切應變用εxy、εxz、---表示,適用於使用張量的附標標號的表示法;左邊張量中的切應變用γxy、γxz、---表示,是工程習慣表示法。二者概念相同,大小相差一倍。應變張量也是二階對稱量,其中切應變分量εxy=εyx。

主要分類

同截面垂直的稱為正應力或法向應力,同截面相切的稱為剪應力或切應力。應力會隨著外力的增加而增長,對於某一種材料,應力的增長是有限度的,超過這一限度,材料就要破壞。對某種材料來說,應力可能達到的這個限度稱為該種材料的極限應力。極限應力值要通過材料的力學試驗來測定。將測定的極限應力作適當降低,規定出材料能安全工作的應力最大值,這就是許用應力。材料要想安全使用,在使用時其內的應力應低於它的極限應力,否則材料就會在使用時發生破壞。
有些材料在工作時,其所受的外力不隨時間而變化,這時其內部的應力大小不變,稱為靜應力;還有一些材料,其所受的外力隨時間呈周期性變化,這時內部的應力也隨時間呈周期性變化,稱為交變應力。材料在交變應力作用下發生的破壞稱為疲勞破壞。通常材料承受的交變應力遠小於其靜載下的強度極限時,破壞就可能發生。另外材料會由於截面尺寸改變而引起應力的局部增大,這種現象稱為應力集中。對於組織均勻的脆性材料,應力集中將大大降低構件的強度,這在構件的設計時應特別注意。
物體受力產生變形時,體內各點處變形程度一般並不相同。用以描述一點處變形的程度的力學量是該點的應變。為此可在該點處到一單元體,比較變形前後單元體大小和形狀的變化。

測量工具

應力儀是來測定透明物體由於內應力而產生的雙折射現象的儀器。這種雙折射(應力)的來源,是由於均勻的冷卻或外界機械作用等原因引起的。

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