固体被假定为刚体,但在现实生活中,没有物体是完全刚性的。当对所有固体施加力时,它们的形状都会改变。例如,每当弹簧被压缩时。弹簧会改变其尺寸,但一旦力移除就会恢复到原来的位置。固体的这种性质称为弹性,在这个过程中引起的变形称为弹性变形。有些材料不表现出弹性特性。例如,如果对一滩泥施加力,它只会改变其形状而没有阻力。这些物体称为塑料,它们的特性称为可塑性。让我们仔细看看弹性体和弹性。
当力施加在本质上具有弹性的物体上时,它们会产生临时变形,具体取决于材料的特性。这种变形通常是看不见的,但它会产生一种恢复力,使身体恢复到自然状态。恢复力的大小等于施加在身体上的力。 应力定义为单位面积的恢复力。
设 F 为施加在身体上的力的大小,A 为面积,
压力 =
SI 应力单位以 N/m 2 或帕斯卡 (Pa) 为单位。应力的量纲公式为 [ML -1 T -2 ]。
压力可以分为三类。考虑一个例子来了解力在这些应力中的作用:
undefinedundefined
纵向应变由长度变化与总原始长度的比率给出。
设原长度为L,长度变化为
纵向应变 =
? w==/} 且 L = 1 m将值代入方程,
纵向应变 =
⇒ 纵向应变 =
⇒ 纵向应变 = 0.1
问题2:半径为1.5m的钢球在受到水压力时,尺寸会缩小到长度为1.4m。求体积应变。
答案:
体积应变由
给出
球体的体积由以下公式给出:
V =
初始半径:ri = 1.5m
最终半径:rf = 1.4m
音量变化 =
=
原始卷=
====/}
= 0.18
问题 3:当施加液压时,边长为 1 m 的立方体的尺寸会缩小到长度为 0.5 m。求体积应变。
答案:
体积应变由
给出
球体的体积由 A
给出V = a3
初始半径:ai = 1 m
最终半径:af = 0.5m
音量变化 =
原始体积 = a3
体积应变 =
lc3MtU3RyYWluX0N1cnZlXzI4LmpwZ w==/}
lc3MtU3RyYWluX0N1cnZlXzI5Lmpw Zw==/}
=0.875
问题4:边长1.5m的正方体,受到100N的压缩力时,边长缩小到0.5m。求压应力。
答案:
压应力由
给出压力 =
在这种情况下,F = 100N,A = 边2。
边长为 1.5 m
A = 侧面2
⇒A = 1.52
⇒A = 2.25
压力 =
⇒ 压力 =
⇒ 应力 = 44.44 N/m2
问题5:边长2m的正方体在受到500N的压缩力时,长度缩小到0.5m。求压应力。
答案:
压应力由
给出压力 =
在本例中,F = 500N,A = 边2。
边长为 2 m
A = 边2
⇒A = 22
⇒A = 4
undefinedG = {IMG_38:Ahr0Chm6ly9Tyw5nb2rvyy5VC3Mty24ty24TyMVPAMLUZY5DW5JCY5JB20VLAZLCY9TDHJLC3RUX0NZLXZMPWZW ==/}设位移为x,