机械工程专业英语.doc

二 stress and strain 应力与应变 在任何的工程结构中，每个零件，构件将会受到来自工作环境的外力的作用。 如果这构件是处于平衡状态的话，外力的合力是为零。但是他们必须由材料提供的内力来平衡。负载作用于构件有许多的形式。相对于时间可以将负载分类为： (a) 静态负载是逐渐作用的可以在相对较短的时间内达到平衡的负载。 (b)持续载荷是可以维持很长时间不变的载荷。比如构件的重力。这种类型的载荷和静态载荷是同样的处理方法。但是对于某种材料，在某些特定的温度和外部压力的作用下，构件抵抗失效的能力是不同的。 (c) 冲击载荷是一种快速作用的载荷。振动常常是有冲击载荷引起。在振动被消除之前，平衡是很难稳定的。而消除振动的一半都是靠阻力。 (d) .持续作用很多次，移动很多次的载荷称为持续载荷。 (e) 狡辩载荷是大小和符号都在不断变化的载荷。 上述的外力作用于物体时将会被材料提供的内力抵消而达到平衡。 因此，如果零件受到统一的拉伸或者压缩，也就是说，力均匀的分布在截面上，此时内力也同样是均匀分布，此时我们就说哦这个构件受到了正应力的作用。这种应力定义为这个力是压力还是拉力由构件所受的载荷确定。同时，此力可以用牛顿每平方米或者它的倍数来衡量。 如果构件受到轴向的载荷，此时构件的长度会发生变化。如果构件的本身长度是L，改变了L则，产生的应变定义为：因此，应变是材料形变的度量，而且它是无量纲的。也就是说它没有单位。它只是两个有相同的单位的数值之间的比值。 张应力和拉应力在被定义为正的，而压应力被认为是负的。因此负的压应力造成长度的减少。 如果材料在外力卸去的时候长度回复到了受力前的正常情况，我们就说这种材料有弹性。很多材料都有这种特性，至少在一定范围内，变形与负荷是成正比的。负载可以产生成比例的应力，而应力又可以产生成比例的形变。也就意味着材料有弹性。用胡克定律表示 此定律适用于大部分的铁基合金，理论上还可以用于其它工程材料，例如混凝土，木材，有色金属。并且精度还可接受。 如果材料是弹性的，那如果负载去掉之后，由负载造成的变形将会完全消失不会留下残留变形。 在材料的弹性极限内，也就是说，在胡克定律允许的范围内，表现为： 一半假设杨氏模量E在拉压时是相同的。对大多数的材料来说，它的数值都比较大，代表性的，钢的是200*109，从仪器中观察到的是2.5，应变是很小的。