什么是應力

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應力的定義

當材料在外力作用下不能產(chǎn)生位移時，它的幾何形狀和尺寸將發(fā)生變化，這種形變稱為應變（Strain）。材料發(fā)生形變時內(nèi)部產(chǎn)生了大小相等但方向相反的反作用力抵抗外力，定義單位面積上的這種反作用力為應力（Stress）?；蛭矬w由于外因(受力、濕度變化等)而變形時，在物體內(nèi)各部分之間產(chǎn)生相互作用的內(nèi)力，以抵抗這種外因的作用，并力圖使物體從變形后的位置回復到變形前的位置。在所考察的截面某一點單位面積上的內(nèi)力稱為應力（Stress）。按照應力和應變的方向關系，可以將應力分為正應力σ和切應力τ，正應力的方向與應變方向平行，而切應力的方向與應變垂直。按照載荷（Load）作用的形式不同，應力又可以分為拉伸壓縮應力、彎曲應力和扭轉(zhuǎn)應力。

應力的分類

同截面垂直的稱為正應力或法向應力，同截面相切的稱為剪應力或切應力。應力會隨著外力的增加而增長，對于某一種材料，應力的增長是有限度的，超過這一限度，材料就要破壞。對某種材料來說，應力可能達到的這個限度稱為該種材料的極限應力。極限應力值要通過材料的力學試驗來測定。將測定的極限應力作適當降低，規(guī)定出材料能安全工作的應力最大值，這就是許用應力。材料要想安全使用，在使用時其內(nèi)的應力應低于它的極限應力，否則材料就會在使用時發(fā)生破壞。

有些材料在工作時，其所受的外力不隨時間而變化，這時其內(nèi)部的應力大小不變，稱為靜應力；還有一些材料，其所受的外力隨時間呈周期性變化，這時內(nèi)部的應力也隨時間呈周期性變化，稱為交變應力。材料在交變應力作用下發(fā)生的破壞稱為疲勞破壞。通常材料承受的交變應力遠小于其靜載下的強度極限時，破壞就可能發(fā)生。另外材料會由于截面尺寸改變而引起應力的局部增大，這種現(xiàn)象稱為應力集中。對于組織均勻的脆性材料，應力集中將大大降低構件的強度，這在構件的設計時應特別注意。

物體受力產(chǎn)生變形時，體內(nèi)各點處變形程度一般并不相同。用以描述一點處變形的程度的力學量是該點的應變。為此可在該點處到一單元體，比較變形前后單元體大小和形狀的變化。