文档介绍：西安科技大学材料科学与工程系
第五章
材料的力学
主要内容
第一节材料的形变
第二节材料的塑性、蠕变与粘弹性
第三节材料的断裂与机械强度
第四节材料的量子力学基础
专题材料的力学与显微结构
形变(Deformation)
材料在外力的作用下发生形状与尺寸的变化
力学性能或机械性能(Mechanical Property)
材料承受外力作用、抵抗形变的能力及其破坏规律
不同材料的应力—应变关系示意图
应力
应力(Stress):材料单位面积上所受的附加内力
其值等于单位面积上所受的外力=F/A
在国际单位制中,应力的单位为牛顿/米2,
即N/m2,又写为Pa
体积元单位面积上的力可分解为法向应力和剪切应力,见图:
若材料受力前的面积为A0,
则0=F/A0称为名义应力;
若材料受力后面积为A,
则T=F/A0称为真实应力。
应力张量(Tensor)
xx xy xz
ij = yx yy yx
zx zy zz
法向应力导致材料的伸长或缩短,
而切向应力引起材料的切向畸变。
根据剪切应力互等的原理可知:xy=yx,
故某点的应力状态由6个应力分量来决定
应变(Strain):
材料受力时内部各质点之间的相对位移
对于各向同性的材料,有三种基本应变
类型:
拉伸应变, 剪切应变和压缩应变△
拉伸应变
拉伸应变是指材料受到垂直于截面积的
大小相等、方向相反并作用在同一条
直线上的两个拉伸应力时材料
发生的形变
一根长度为L0的材料,在拉
应力的作用下被拉长到l1,
则在小伸长时,其拉伸应变为