应力应变概念PPT幻灯片

1,2,3,4,5,应力间存在以下关系：根据平衡条件，体积元上相对的两个平行平面上的法向应力大小相等，方向相反；剪应力作用在物体上的总力矩等于零。,结论：一点的应力状态有六个分量决定,体积元上任意面上的法向应力与坐标轴的正方向相同，则该面上的剪应力指向坐标轴的正方向者为正；如果该面上的法向应力指向坐标轴的负方向，则剪应力指向坐标轴的正方向者为负。,6,7,8,9,线段OA及OB之间的夹角变化OA与OA间的夹角=(v/x)dx/dx=v/xOB与OB间的夹角=(u/y)dy/dy=u/y线段OA及OB之间的夹角减少了v/x+u/y，xz平面的剪应变为:xy=v/x+u/y（xy与yx),10,同理可以得出其他两个剪切应变：yz=v/z+w/yzx=w/x+u/z结论：一点的应变状态可以用六个应变分量来决定，即三个剪应变分量及三个正应变分量。,11,12,当长方体伸长时，横向收缩：y=c/cz=b/b横向变形系数（泊松比）：=|y/x|=|z/x|则y=x=x/Ez=x/E如果长方体在xyz的正应力作用下，虎克定律表示为：x=x/Ey/Ez/E=x（yz）/Ey=y/Ex/Ey/E=y（xz）/Ez=z/Ex/Ey/E=z（xy）/E,13,对于剪切应变，则有如下虎克定律：xy=xy/Gyz=yz/Gzx=zx/GG-剪切模量或刚性模量。G,E,参数的关系：G=E/2(1+)如果x=y=z，材料的体积模量K-各向同等的压力与其引起的体积变化率之比。K=p/(V/V)=E/3(12),14,15,同时受三个方向的正应力，在x,y,z方向的应变为：xx=xx/Ex+S12yy+S13zzyy=yy/Ey+S21yy+S23zzzz=zz/Ez+S31yy+S32zz,16,17,18,19,20,21,22,NaCl型晶体的弹性刚度系数（1011达因/厘米2，200C）,23,（4）用原子间振动模型求弹性常数,原子振动时有以下关系：m1r1=m2r2,r=r1+r2=r1(1+m1/m2)外力使其产生振动时，则：F=m1d2r1/dt2=m2d2r2/dt2=K(rro)得:md2(rro)/dt2=K(rro)或md2/dt2=K其中：m=m1m2/(m1+m2)（折合质量）解此方程可以得共振频率：=(K/m)1/2/2(与晶格振动中的长光学纵波相似，也叫极化波，能引起静电极化)，则：K=m(2)2=m(2c/)2可以利用晶体的红外吸收波长测出弹性常数。,24,25,26,大部分固体，受热后渐渐开始变软，弹性常数随温度升高而降低。弹性模量与温度的定量关系：E=EobTexp(-To/T)或(EEo)/T=bexp(-To/T)Eo,b,To是经验常数，对MgO,Al2O3，ThO2等氧化物，b=2.75.6,To=180320温度对弹性刚度系数的影响，通常用弹性刚度系数的温度系数表示：Tc=(dC/dT)/C对在电子仪器中的所谓延迟线和标准频率器件十分重要，因为它们寻求零温度系数材料。,(2)温度,27,温度补偿材料：一种异常的弹性性质材料（Tc是正的），补偿一般材料的负Tc值.且压电偶合因子大。,低温石英有一个方向Tc是正值，低温石英在570oC通过四面体旋转，进行位移式相转变，变成充分膨胀的敞旷高温型石英结构。原因：对高温石英和低温石英施加拉伸应力，前者由于SiOSi键是直的，仅发生拉伸，后者除拉伸外，还有键角改变，即发生转动运动。随着