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文档简介

材料的基本变形当以物体承受荷载，荷载或者来自于作用于外表面的力，或者是重力的影响，或者是类似的施加于整个物体的力，物体产生应力和变形。对施加于连续体上力的研究形成了连续介质力学。对连续介质力学问题的公式化表述中，非常重要的一部分是描述作用于单元体上应力和单元体上产生的变形的关系。在这里，变形意味着物体几何形状的改变。依赖于工程材料的自然属性和作用力的大小，材料可以以多种不同的方式变形。它可以以弹性、塑性、粘弹性或者粘性方式变形。这些变形的每一种形式可以简单定义和描述如下：弹性变形弹性变形可以定义为可逆的变形，也就是，当作用力移除以后，物体可以恢复到它原来的形状，并且所有储存的能量也可以恢复。任何时候，施加荷载后，不论应力是切应力、正应力或者静水应力，它都会产生相应的弹性变形。所有，如果给出了作用载荷的大小，那么对应的变形量就可以唯一确定。其所包含的物理过程是，通过改变原子间的距离，原子键的简单延伸。几乎所有的晶体材料在相当低的应力下表现为弹性。部分的没有特定取向晶体聚合物，在低温下基本上也是弹性的。表征各向同性材料的弹性特性的材料属性是杨氏模量E，切变模量G，体积模量K和泊松比。对于各向同性材料只有两个属性的独立的。塑性变形塑性变形是永久变形，也就是，在荷载移除之后，物体依然变形并且完成了净功。包含的物理过程是原子间的滑动，永久的改变了它们相互间的位置。当作用于金属材料时，正应力并没有显著的影响滑动过程。所以，它可以表述为只有切应力可以导致金属材料的塑性变形。变形的维度依赖于加载历史，所以不可以唯一的由应力确定。包含的一些重要的参数是，塑性变形的切应力和加工硬化率。对于大多数准静力加载情况，塑性变形是独立于时间，也就是，它不依赖于加载的持续时间。大多数在高应力下的金属显示出塑性特性。在高温下，金属承受着依赖于时间的塑性变形叫做蠕变。粘性变形粘性变形是永久变形，通过变形的时间率来表征，变形是和施加的载荷成比例的。所以，如果加载时间很长的话，粘性材料在小载荷作用下可以产生相当大的变形。完成的净功使粘性材料变形。粘性变形通常是只由切应力引起的。然而，变形率是由静水应力引起的。粘性行为类型由高温下的金属和室温下的塑料表现出来。大多数流体也表现为粘性行为。材料的粘性行为由粘度来表征。粘弹性变形粘弹性变形发生在确定的材料，例如塑料。它有一些方面类似于弹性行为和塑性行为。所以，粘弹性变形是部分可以恢复的，同时也是独立于时间率的。变形中做的粘性功是不可以恢复的
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