5-4刚体与形变.pptVIP

* 一、固体在外力作用下的一般情形 形变 固体受外力作用所发生的形状变化，分为弹 性形变和塑性形变。 应力 固体横截面单位面积 上内力的改变量。应力是固体 在单位横截面上产生的弹性力。 应变 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。 B C E P σP σE σB o o ′ σ ε §5-4 固体的形变和弹性 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称强度极限。 B C E P σP σE σB o o ′ σ ε 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 (Elastic deformation ) 弹性形变有多种，最简单的是长变和剪切。 长变 固体在外力作用下沿纵向拉伸或压缩。 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 固体受到力Fn发生长变，在任一横截面上出现的 应力? n为 L L+ ? L Fn Fn (a) L+ ?L Fn Fn (b) 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，它决定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。 Ft Ft ） A ′ B ′ S ψ A B C D * *