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2、应力和应变

在任何工程构造中独立的部件或构件将承受来自于部件H勺使用状况或工作H勺外部环境

的外力作用。假组件就处在平衡状态，由此而来的多种外力将会为零，但尽管此，它们共

同作用部件的载荷易于使部件变形同步在材料里面产生对应的内力。

有诸多不一样负载可以应用于构件目勺方式。负荷根据对应时间的不一样可分为：

(a)静态负荷是一种在相对较短的时间内逐渐到达平衡的应用载荷。

(b)持续负载是一种在很长一段时间为一种常数的教荷，例构造的重量。这种类型的

载荷以相似日勺方式作为•种静态负荷；然而，对某些材料与温度和压力的条件下,短时间

的载荷和长时间的载荷抵御失效的能力也许是不一样的。

(c)冲击载荷是一种迅速载荷(一种能量载荷)。振动一般导致一种冲击载荷，一般平衡

是不能建立日勺直到通过自然日勺阻尼力的作用使振动停止的时候。

(d)反复载荷是一种被应用和清除千万次的载荷。

(e)疲劳载荷或交变载荷是一种大小和设计随时间不停变化的载荷。

上面已经提到，作用于物体的外力与在材料里面产生的对应内力平衡。因此，假一种

杆受到一种均匀的拉伸和压缩，也就是说，一种力，均匀分布于一截面，那么产生的内力也

均匀分布并且可以说杆是受到一种均匀的正常应力,应力被定义为

应力=负载P/压力A,

因此根据载荷口勺性质应力是可以压缩或拉伸的J,并被度量为牛顿每平方米或它的倍数。

假一种杆受到轴向载荷，即是应力，那么杆日勺长度会变化。假杆的初始长度L和

变化量4L已知，产生的应力定义下：

应力二二变化长4L/初始长L

因此应力是•种测量材料变形和无量纲的物理量，即它没有单位;它只是两个相似单

位的物理量打勺比值。

一般来说,在实践中,在荷载作用下材料的1延伸是非常小H勺，测量的应力以*10-6H勺形

式是以便H勺，即微应变，使用的符号也对应成为ue。

从某种意义上说，拉伸应力与应变被认为是正时。系缩应力与应变被认为是负的，因

此负应力使长度减小。

当负载移除时，假材料答复到初始日勺，无负载时的尺寸时，我们就说它是具有弹性

的。一特定形式的合用于大范围的工程材料至少工程材料受载荷的大部分日勺弹性，产生正

比于负载H勺变形。由于载荷正比于载荷所产生H勺压力并且变形正比于应变，这也阐明，当

材料是弹性口勺时候，应力与应变成正比。因此胡克定律陈说，应力正比于应变。

这定律服从于大部分铁合金在特定日勺范围内，甚至以合理的精确性可以假定合用于

他工程材料例如混凝土，木材，非铁合金。

当一种材料是弹性打勺时候，当载荷消除之后，任何负载所产生口勺变形可以完全恢复，没

有永久的变形。

材料的弹性范围即是合用于胡克定律U勺范围，已经表明,

应力/应变==常数

常数被赋予符号E,被称为弹性模量或杨氏模量。因此

E二应力/应变

杨氏模量E一般认为在拉伸和压缩里是同样的，大多数工程材料有一种高H勺数值,经

典的，钢口勺E=200*109N/m2,因此它将被观测到,Eq.应变一般是非常小打勺。

在最常见H勺工程应用中应变很少会超过0、1机对任何材料，杨氏模量的实用价值，一

般是提供了一种原则的材料测试标本。

4、工程机械概述

正如我们环顾四面，我们看到世界的“东西”：机器全，设备，工具;事情，我们已经设

计，建造和使用；木材，金属，陶瓷制成的东西，和塑料。我们从经验懂得，有些