应力和应变，什么是应力和应变

应力和应变

在日常生活中，我们常常会遇到物体因受力而变形的情况。为了更好地理解和描述这些现象，我们引入了“应力”和“应变”这两个物理概念。应力指的是单位面积上所承受的力，而应变则是指物体在受力后发生的变形程度。下面，我们将深入探讨应力和应变的基本概念及其关系。

1.应力的基本概念

1.1应力的定义应力是单位面积上所承受的附加内力。在物理学中，应力是描述材料内部因受力而产生相互作用的力学量。应力通常用希腊字母σ表示。

1.2正应力垂直于截面的应力分量称为正应力，也称为法向应力。正应力表示零件内部相邻两截面间拉伸和压缩的作用。用符号σ表示。

2.应变的基本概念

2.1应变的定义应变是指在外力和非均匀温度场等因素作用下物体局部的相对变形。应变用于描述物体受力后变形的程度。

2.2正应变在某一方向的截面上，所分布的法向应力所产生的长度方向的应变称为正应变。正应变反映了物体在特定方向上的变形情况。

3.应力与应变的关系

3.1应力和应变的正比关系应力与应变之间的关系通常是正比关系，可以用公式σ=Eε表示，其中E代表材料的弹性模量，ε代表应变。

3.2弹性应力应变关系在弹性阶段，应力与应变之间的关系是线性的，即广义胡克定律。但在塑性阶段，应力与应变的关系是非线性的。

4.切应力

4.1切应力的定义相切于截面的应力分量称为切应力。切应力表示物体内部相邻两截面间剪切的作用。

5.应力的单位

5.1应力的单位应力的单位是帕斯卡（a），通常在工程实践中使用Ma（兆帕）和Ga（吉帕）作为单位。

6.位移、变形和应变

6.1位移位移是指物体在受力后，某一点从原始位置移动到新的位置的距离。

6.2变形变形是指物体在受力后，其几何形状和尺寸的变化。

6.3应变应变是描述物体变形程度的物理量，它可以通过比较变形前后物体的大小和形状的变化来计算。

通过以上对应力和应变的基本概念、关系及其单位的介绍，我们可以更好地理解物体受力后的变形现象，为工程设计和材料科学等领域提供理论依据。