示,单位为牛米2。模量的性质依赖于形变的性质。剪切形变时的模量称为剪切模量,用G表示;压缩形变时的模量称为压缩模量,用K表示。模量的倒数称为柔量,用J表示。拉伸试验中得到的屈服极限бb和强度极限бS,反映了材料对力的作用的承受能力,而延伸率δ或截面收缩率ψ,反映了材料缩性变形的能力,为了表示材料在弹性范围内抵抗变形的难易程度,在实际工程结构中,材料弹性模量E的意义通常是以零件的刚度体现出来的,这是因为一旦零件按应力设计定型,在弹性变形范围内的服役过程中,是以其所受负荷而产生的变形量来判断其刚度的。一般按引起单为应变的负荷为该零件的刚度,例如,在拉压构件中其刚度为:式中A0为零件的横截面积。由上式可见,要想提高零件的刚度EA0亦即要减少零件的弹性变形,可选用高弹性模量的材料和适当加大承载的横截面积,刚度的重要性在于它决定了零件服役时稳定性,对细长杆件和薄壁构件尤为重要。因此,构件的理论分析和设计计算来说,弹性模量E是经常要用到的一个重要力学性能指标。
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f高中物理竞赛力学教程
第一讲
力、物体的平衡
在弹性范围内大多数材料服从虎克定律,即变形与受力成正比。纵向应力与纵向应变的比例常数就是材料的弹性模量E,也叫杨氏模量。弹性模量在比例极限内,材料所受应力如拉伸,压缩,弯曲,扭曲,剪切等)与材料产生的相应应变之比,用牛米2表示。弹性模量:材料的抗弹性变形的一个量,材料刚度的一个指标。它只与材料的化学成分有关,与其组织变化无关,与热处理状态无关。各种钢的弹性模量差别很小,金属合金化对其弹性模量影响也很小。接触反力限制物体某些位移或运动的周围其它物体在接触处对物体的反作用力(以下简称反力)。这种反力实质上是一种弹性力,常见如下几类:1、柔索类(图112)如绳索、皮带、链条等,其张力
方位沿柔索T指向拉物体
一般不计柔索的弹性,认为是不可伸长的。滑轮组中,若不计摩擦与滑轮质量,同一根绳内的张力处处相等。2、光滑面(图113)接触处的切平面方位不受力,其法向支承力
AA
NAA
GAC
B图113
GA
NcA
NBA
方位沿法线N指向压物体
3、光滑铰链物体局部接触处仍属于光滑面,但由于接触位置难于事先确定,这类接触反力的方位,除了某些情况能由平衡条件定出外,一般按坐标分量形式设定。(1)圆柱形铰链(图114图115,图116)由两个圆孔和一个圆柱销组成。在孔的轴线方向r