应力与应变是材料力学中表征材料受力和变形关系的核心参数,应力-应变曲线可直观反映材料强度、延展性等力学性能。
1、应力:应力是指材料受到外力作用时,内部产生的抵抗力。可以把它想象成材料内部的“小卫士”,时刻准备着抵抗外力的入侵。
应力的计算公式是:σ=F/A(F为外力,A为作用面积),单位为帕斯卡。
2、应变:应变是指材料在受到应力作用后,形状或尺寸发生的变化,可以把应变看作是材料对应力的一种“回应”。应变作为无量纲量,通过相对变形程度消除材料尺寸差异的影响。
轴向拉伸实验中,应变的计算公式是:ε=(L'-L)/L,其中L'为变形后长度。
3、应力定义为材料内部单位面积上产生的抵抗力,应变则通过ΔL/L(ΔL为变形量,L为原始长度)量化材料形状改变程度。在弹性变形阶段,两者符合胡克定律的线性关系,超过弹性极限后材料将进入塑性变形直至断裂。
4、胡克定律:在弹性范围内,应力和应变成正比,这就是著名的胡克定律。不过,一旦材料超过弹性极限,进入塑性变形阶段,这种线性关系就不再成立。
总之,应力和应变是描述材料受力和变形关系的重要参数,在通信行业、汽车行业、工业控制与自动化、医疗行业、家电行业等领域都有着广泛的应用。
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