1、1.應力:應力之定義:單位面積上所受的力量,稱為應力。 AP 應 力P:作用之外力A:力所作用面積應力之單位為kg/Cm ,lb/in (psi)等。22(I)拉應力( ):材料受拉力時截面上所生之應力。又稱為張應力。ttt 拉 應 力P:拉力:拉力所作用之面積tA(2)壓應力( ):材料受壓力時,截面上所生之應力。ccAP 壓 應 力P:壓力:壓力所作用之面積cA(3)剪應力():材料受外力作用時,受力方向平行於截面上所生之應力。s 剪 應 力P:壓力:壓力所作用之面積cA2.應變之意義:單位長度的變化量稱為應變。L 應 變L:原長:長度變化量變形後總長-原長3. (1)拉應力和壓應力與材料
2、斷面垂直所以又稱為 正交應力(2)通常以正值表示 拉應力 ,負值表示 壓應力 。(3)應變無單位。4.彈性係數: 在彈性限度內 ,應力與應愛之比值為一常數,此比值稱彈性係數,或楊氏係數,以E表之。 E, 即應 變應 力彈 性 係 數 數 )(EAPLLE P伸 長 量 , 即, 則, 又 因由(1)彈性係數(E),其單位與應力單位相同。(2)彈性係數與 變形量 成反比。(3)性係數隨材料種類而異,同材料彈性係數相等,不因形狀、斷面之大小或應力之大小而改變。(4)材料之變形量()與其 軸向剛度 (EA)成反比,EAPL 即5.如圖1所示6.比例限度:應力與應變保持直線關係之最大應力,稱為比例限度
3、。7.降伏點:通過 Y 點,應力雖不增加,但應變很大,稱為降伏(yielding)。稱 Y 點為降伏點或降伏應力。8.縱應變及橫應變:(1)縱向應變( ):外力作用方向所生之應變,稱為縱向應變或稱軸l向應變。(2)橫應變( ):與外力成直角的橫方向所生之應變,稱為橫向應變。t;橫 向 應 變 :;縱 向 應 變 : Dblt:縱向伸長(或收縮)量。L:原長。B:橫向收縮(或伸長)量,或直徑之變化量。D:原來寬度(或原來直徑)。9.蒲松氏比() :(1)材料彈性限度內, 橫向應變 與 縱向應變 之比,謂之蒲松氏比(Possons Ratio)。Dblt蒲 松 氏 比(2)一般 值在 0.250.
4、35 間,最大值 0.5,及蒲松比恆小於或等於0.5。10.蒲松氏數(m) :蒲松氏比之倒數稱之為蒲松氏數。21, 一 般 蒲 松 氏 數蒲 松 比蒲 松 氏 數11.受 三力作用則可利用重疊法原理得:zyx、)()(yxzzyxyxEzy軸 方 向 之 變 數軸 方 向 之 變 數軸 方 向 之 變 數12.體積應變( ):單位面積之變形量。v體積應變 )( 原 來 體 積體 積 變 化 量V13.體積應變等於互成直角三方向之長度應變之和。 zyxv體 積 應 變材料的體積應變即為三軸向所生之長度應變的總和。即。zyxv14(1)三軸向應力負荷時之體積應變:)(21zyxvEV(2)若各軸向
5、應力相等時之體積應變為:)(3v )(zyx此 時15.體積彈性係數:材料各方向承受相同應力時,應力與體積應變之比值,稱為體積彈性係數,以K表示。(p為蒲松比,E 為彈性係數)21(3/)21(3KEv體 積 彈 性 係 數16.容許應力(工作應力)( ):安全的應力應小於 彈性限度 亦得小於w疲勞限度 ,即所謂容許應力。17.安全因數(安全係數)(n) : 破壞應力 與 容許應力 之比,稱為安全因數。 容 許 應 力破 壞 應 力安 全 因 數 (1)延性材料:在降伏點處所生之永久變形甚大,所以容許應力須較降伏應力 低 方為安全。安全因數取2以上。 )( 延 性 材 料,容 許 應 力降 伏
6、 應 力安 全 因 數 此 時(2)脆性材料:降伏點不明顯,雖至破壞,其應變亦甚微小,故容許應力可就小於極限強度求之,即安全。安全因數取57。)(脆 性 材 料,容 許 應 力極 限 應 力安 全 因 數 18.桿件於溫度 時之長度為l;當溫度上升至t時,長度之變化量為0,則溫 度 變 化 量,伸 長 量 0t0 )(tltlCt (其中為線膨脹係數)19.熱應力:若材料兩端固定,溫度上升,材料受壓應力,溫度下降為拉應力。E:彈性係數,:線膨脹係數,t:溫度差熱應力=E t20.縱截面應力:(周向應力)( ),薄壁圓桶 =21周 向縱 向tpDr2121.橫截面應力:(縱向應力) 2tr4222.薄壁求知應力:tpD21(p為內壓力,D 為圓筒內徑,t為圓筒厚度)