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会计学第一节应力(yìnglì)和应变第一节应力和应变物体受到外力作用后,产生两方面(fāngmiàn)效果:一方面(fāngmiàn)产生整体运动;另一方面(fāngmiàn),外力将向物体内部传递,引起物体内部各相邻点之间相对运动,导致其体积或形状发生改变,使物体产生变形。形变:(deformation)弹性形变:能恢复原状的形变;例如:橡皮筋等。塑性形变:不能或者部分恢复原状的形变;例如:橡皮泥、铜丝(tónɡsī)等。物体的弹性:应力与应变是为研究物体的形变,而引入的两个基本概念。一、应力(stress)应力——是作用于物体内单位面积(miànjī)上的弹性力,它准确地描述了作用于物体内部力的分布情况。应力单位为:N·m-2。图为O点附近的一小(yīxiǎo)元,截面ABC的法线方向为n,当ΔA→0时,点O在n方向的应力为:显然,任一方向的应力均为矢量。我们将应力分解为与作用(zuòyòng)面垂直的分量σ及与作用(zuòyòng)面平行的分量τ。一般称与作用(zuòyòng)面垂直的应力σ为正应力,与作用(zuòyòng)面平行的应力τ为切应力。拉应力(yìnglì)绳的张应力2、应力的分解(fēnjiě):任一方向的应力均为矢量。将其正交分解为与作用面垂直的分量F⊥,称为(chēnɡwéi)正应力;而与作用面平行的分量F∥,则称为(chēnɡwéi)切应力。切应力(yìnglì):不同物体(wùtǐ)有不同的正应力(或切应力)阈值。二、应变(strain)物体内部任一小单元,在应力作用下都可发生变形,变形程度用应变来描述。应变——应力作用时,物体的长度、形状或体积发生相应(xiāngyīng)变化(与其原来尺度相比较)。应变是一种无量纲的量。应变有多种形式,按变化(biànhuà)量的不同,应变有:张(线)应变:对一细长物体施加拉力使之拉伸,设物体初始长度为Lo,拉伸后成为(Lo+ΔL),切应变体应变等。则单位长度(chángdù)的伸长率为:称ε为线应变。ΔL为伸长量。若物体被压缩(yāsuō):ΔL为压缩(yāsuō)量。若物体被压缩(yāsuō),则ΔL<0,此时有ε<0。切应变(shearstrain):使长方体下底面固定(gùdìng),在其上底面平行地加一作用力F,使之形变。切应变——上底面、下底面的相对位移与两底面的垂直距离之比。设上下两底面相对偏移(piānyí)距离为Δx,垂直距离为h,倾斜角为φ,定义切应变γ:泊松比:当物体被纵向(zònɡxiànɡ)拉伸时,横向将收缩。实验表明:横向的相对收缩与纵向(zònɡxiànɡ)相对伸长成正比。对于不可压缩材料为:μ=0.5,而对其他材料则为:μ<0.5。体应变(volumestrain)——物体在各个方向上均受压强P的作用(zuòyòng),体积变化与原体积之比。第二节弹性模量(tánxìnɡmóliànɡ)一、弹性(tánxìng)与塑性:1、弹性(tánxìng)2、塑性(sùxìng)1、解释(jiěshì)曲线:“a”正比极限;“ab”非比例区;“bc”塑性区;“cd”塑性形变区;“d”断裂点。2、塑性形变——当σ>σb时,发生(fāshēng)塑性形变。去掉外力后,材料将沿cc’曲线变化,最后留下(liúxià)一段形变oc’。3、强度极限(断裂点)——d点当应力达到d点时,材料发生(fāshēng)断裂。三、弹性模量外力作用(wàilìzuòyònɡ)使物体形变,力与形变之间关系,可用应力与应变之间函数关系表示。1、弹性模量——材料应力与应变的比值。在正比极限内,应力与应变成正比。不同材料其比值也不同。弹性模量的单位:Pa=N/m22、公式杨氏模量——物体(wùtǐ)受张应力或压应力作用时,其应力与应变的比值。各种(ɡèzhǒnɡ)固体的杨氏模量数值表切变模量——切应力与切应变的比值(bǐzhí)。大多数金属的体切变模量为:(E/3~E/2)。各种(ɡèzhǒnɡ)固体的切变模量数值表体变模量(K)——压强与体应变的负比值(bǐzhí)。体积压缩系数(k)——体变模量的倒数。各种固、液体(yètǐ)的体变模量数值表3、例题(lìtí)已知:骨长Lo=0.4m,S=5Cm2,F=500N,E=1×1010N/m2。求:ΔL=?(ΔL/Lo)=?/4、应力(yìnglì)、应变、弹性模量公式小结一览表应力(yìnglì)分类应力(yìnglì)应变模量(名称)张、压应力(yìnglì)切应力(yìnglì)体压强三、弹性模量在正比极限范围内,应力(yìnglì)与应变的变化关系是线性的,它们