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应力

补充:0  浏览:15686  发布时间:2012-9-14
  定义:受力物体截面上内力的集度,即单位面积上的内力。
  当材料在外力作用下不能产生位移时,它的几何形状和尺寸将发生变化,这种形变就称为应变(Strain)。材料发生形变时内部产生了大小相等但方向相反的反作用力抵抗外力.把分布内力在一点的集度称为应力(Stress),应力与微面积的乘积即微内力.或物体由于外因(受力、湿度变化等)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。
应力的定义
  应力定义为“单位面积上所承受的附加内力”。公式记为σ=ΔFj/ΔAi
  其中,σ表示应力;ΔFj 表示在j 方向的施力;ΔAi 表示在i 方向的受力面积。
  因为面积与力都是矢量,如果受力面积与施力方向垂直则称正应力,如图1所示的σx 与σy;如果受力面积与施力方向互相平行则称剪应力(shear stress),如图1所示的τxy 与τyx。
  “内应力[1]”指组成单一构造的不同材质之间,因材质差异而导致变形方式的不同,继而产生的各种应力。
  当材料在外力作用下而又不产生惯性移动时,它的几何形状和尺寸将发生变化,这种形变就称为应变(Strain)。材料发生形变时内部产生了大小相等但方向相反的反作用力抵抗外力.把分布内力在一点的集度称为应力(Stress),应力与微面积的乘积即微内力.或物体由于外因(受力、湿度变化等)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(Stress)。按照应力和应变的方向关系,可以将应力分为正应力σ 和切应力τ,正应力的方向与应变方向平行,而切应力的方向与应变垂直。按照载荷(Load)作用的形式不同,应力又可以分为拉伸压缩应力、弯曲应力和扭转应力。
应力的分类
  正向应力与剪应力
  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。
  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。
  物体受力产生变形时,体内各点处变形程度一般并不相同。用以描述一点处变形的程度的力学量是该点的应变。为此可在该点处到一单元体,比较变形前后单元体大小和形状的变化。

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