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文档简介

*一、固体在外力作用下的一般情形

形变(deformation)固体受外力作用所发生的形状变化，分为弹性(elastic)形变和塑性(plastic)形变。(stress)：面积上内力的改变量。应力是固(strain)：

固体在外力作用下所发生的相对形变量。固体受力作用而被拉伸的整个过程如图所示。BCEPσPσEσBOO

′σε§3-4固体的形变和弹性1曲线OP为直线，应力

与应变

成正比，点P的应力是满足比例关系的最大应力，称比例极限（

P）。点E的应力

E是发生弹性形变的最大应力，称弹性极限。当应力

>

E时，发生塑性形变。点C对应的应力为

C，若把外力撤除，固体的应力与应变的关系沿O

C变化，留下一定的剩余形变OO

。当应力达到点B对应的应力

B时，固体就断裂，

B称为强度极限。BCEPσPσEσBOO

′σε2有些固体的弹性极限与强度极限十分接近，因而塑性形变很小，称为脆体；有些固体的弹性极限与强度极限相距较远，可以产生很大的塑性形变，称为可塑体。实验发现，固体发生塑性形变后的硬度增大了，若再要使它发生塑性形变，需要的外力比先前要大，称为加工硬化。二、固体的弹性形变(Elasticdeformation)

弹性形变有多种，最简单的是长变和剪切。长变(tensilestrain):

固体在外力作用下沿纵向拉伸或压缩。

3设有一均匀棒，如图所示。拉力规定为正力，形变

L也是正的，固体被拉伸，如图(a)；压力规定为负力，形变

L也是负的，固体被压缩，如图(b)。在长变的情况下，固体的拉伸应变

n为L固体受到力

发生长变，在任一横截面上出现的应力

n为L+

L(a)L+

L(b)4根据胡克定律，在比例极限内，

n与

n间存在线性关系

n

=Y

n

比例系数Y称为材料的长变弹性模量或杨氏模量(Youngmodulus)

，它取决于固体材料自身的性质。剪切：当固体受到大小相等、方向相反、相距很近的两个平行力作用时，在两力间的固体各横截面将沿外力方向发生相对错动。物体错动的角度称为剪切角

，如图所示。）A′B′SψABCD5固体的剪应变

t为当

很小时，近似有

t=

根据胡克定律，应有

t=G

t

G为固体材料的剪切模量(shearmodulus)

，简称剪模量。若横截面的面积为S，则剪应力由于外力

与作用面是平行的，故固体横

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