应力,应变和拉伸强度
- 相反的力可以使物体变形
- 如果力拉伸物体,它们就是拉力
- 拉伸力导致材料的两种性质,称为拉应力和拉伸应变
拉应力
- 拉伸应力定义为单位横截面积所施加的力材料的
- 的极限拉应力是最大每一个原始横截面积的力,导线能够支持,直到它断裂
- 应力的单位是帕斯卡(Pa),它与压力的单位相同(也是力÷面积)
拉伸应变
- 应变是单位长度的延伸
- 这是由于拉伸或收缩形式的应力引起的固体变形
- 张力是a无量纲的单位,因为它是长度之比
- 有时张力可以写成a百分比
- 例如,将0.1米的导线延长0.005米将产生(0.005 ÷ 0.1) × 100 = 5%的应变
极限抗拉强度
- 材料的极限抗拉强度定义为:
一种材料在断裂之前所能承受的最大载荷或应力
- 下表列出了一些常见的材料及其抗拉强度:
各种材料的抗拉强度
工作的例子
长度为4.50 m,半径为0.2 mm的铜线,在施加50n的拉力时,总长度为4.53。计算铜丝:
a)拉应力
b)拉伸应变
(部分)
步骤1:写出拉伸应力方程
拉伸应力=力÷横截面积
步骤2:计算横截面积,一个电线的
-
- 导线的圆形截面积= πr2
面积= π × (0.2 × 103)2=1.2566 × 107米2
步骤3:代入拉应力方程中的值
拉伸应力= 50 ÷ (1.2566 × 107) = 397.899 × 106Pa = 400 MPa
部分(b)
步骤1:写下拉伸应变方程
拉伸应变=延伸量÷原长度
第二步:确定分机号
-
- 扩展是总长度-原始长度
延伸= 4.53 - 4.50 = 0.03米
步骤3:代入拉伸应变方程中的值
拉伸应变= 0.03 ÷ 4.50 = 6.7 × 103
考试技巧
由于应变是一个比率,延伸和原始长度不必以米为单位计算。只要他们这两个有相同的单位,应变是否正确