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고체 변형


외부 한계로 지정된 물체로 채워진 공간의 일부에 대한 기하학적 설명을 모양이라고합니다. 변형은 힘의 적용으로 인한 형태 변화로 정의됩니다. 변형은 최소한의 힘이 적용된 경우에도 발생하는 것으로 알려져 있습니다.

변형 프로세스

변형은 기준 구성에서 연속체 역학의 전류 구성으로 신체의 변화입니다. 구성은 신체 입자의 모든 위치 세트입니다.

균주는 강성 운동을 제외하고 신체의 상대 입자 변위에 기초한 변형과 ​​관련이있다. 신체의 초기 또는 최종 구성을 참조하여 스트레인 필드가 설명되거나 메트릭 텐서 또는 듀얼을 검사하는 경우 변형 필드의 제형에 대한 몇 가지 동등한 대안이 이루어질 수 있습니다.

변형 필드는 신체 온도 필드의 적용된 힘 또는 변화로 인한 응력 필드의 결과로 연속 신체에서 발생합니다. 선형 탄성 재료에 대한 Hooke의 법칙과 같은 구성 방정식은 응력과 변형의 관계를 나타냅니다. 탄성 변형은 응력 필드가 제거 된 후 사라지는 변형으로 정의됩니다. 연속체는이 상황에서 초기 구성을 완전히 재개합니다. 반면에 돌이킬 수없는 변형은 지속됩니다. 모든 긴장이 제거 되더라도 여전히 존재합니다. 플라스틱 변형은 응력이 탄성 한계 또는 항복 응력으로 지칭되는 특정 임계 값에 도달 한 후 재료 몸체에서 발생하는 돌이킬 수없는 변형이며, 원자 수준에서 슬립 또는 탈구 메커니즘에 의해 야기된다. 점성 변형 및 이는 점탄성 변형의 돌이킬 수없는 부분은 돌이킬 수없는 변형의 또 다른 유형입니다. 재료의 준수 텐서는 탄성 변형에서 변형 응력과 관련된 변형과 관련된 응답 함수입니다.

스트레스와 그 유형

응력은 재료의 단위 영역 당 작용하는 힘으로 지칭됩니다. 강도는 물리학에서 재료의 단위 영역에서 작용하는 힘으로 설명됩니다. 스트레스의 결과로 신체는 무질서해질 수 있습니다. 응력 단위는 재료에 얼마나 많은 힘이 적용되었는지를 결정하는 데 사용될 수 있습니다.

스트레스는 긴장의 결과이므로 스트레스는 긴장의 이유이며 신체가 변형의 결과로 변형을 보지 않으면 스트레스를 유발하지 않습니다.

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스트레스 유형

인장 응력

단위 면적당 힘은 인장 응력으로 표현됩니다. 힘으로 인해 스트레스가 적용될 때마다 신체의 길이가 상승합니다. 뉴턴의 세 번째 운동 규칙에 따라 막대가 뻗어 있으면 인장 응력이 측정됩니다. 스트레칭의 양과 관련이 있습니다. 기호는 일반적으로 그것을 나타내는 데 사용됩니다.

압축 응력

접선 힘이 신체에 적용될 때마다 모양과 부피가 바뀝니다. 압축 장력이 신체에 적용되면 신체의 길이가 줄어 듭니다. 압축 응력의 역전은 인장 응력입니다. 애완 동물을 위해 삐걱 거리는 장난감을 압박했다면 몸에 압축 스트레스를 느꼈습니다.

전단 응력

적용된 힘이 신체의 단면적과 평행 할 때마다 단위 영역 당 힘이 회복됩니다. 반대 신체면 사이에서 상대적 변위가 발생합니다.

탄성/영률

스트레스에 대한 응력의 비율을 탄성 계수라고합니다. 각 재료의 탄성 계수는 ​​다릅니다. 그것은 금과 고무의 탄성 계수 값이 동일하지 않다는 것을 의미합니다.

k =응력 스트레인

여기,

 k =탄성 계수

고체의 변형 특징

외부 한계에 의해 설명 된 바와 같이 물체로 채워진 공간의 일부의 기하학적 묘사를 모양이라고한다. 변형은 힘의 적용으로 인한 형태 변화로 정의됩니다. 변형은 최소한의 힘이 적용된 경우에도 발생하는 것으로 알려져 있습니다.

고체의 변형 유형

모양 (왜곡) 및 부피 (부피 변화)의 변화는 고체 재료 변형 (확장)의 두 가지 측면입니다. 고체 물질에서 확장은 무시할 수있는 것으로 간주됩니다. 결과적으로 변형은 분산과 상호 교환 적으로 사용됩니다.

변형은 영구적이거나 일시적 일 수 있습니다.

영구 변형은 돌이킬 수 없습니다. 적용된 힘이 제거 된 후에도 지속되지만, 적용된 힘이 제거 된 후에 감소하기 때문에 일시적 왜곡이 회복 될 수 있습니다.

탄성 변형은 일시적 변형을 말하는 반면, 플라스틱 변형은 영구 변형을 의미합니다.

탄성 변형은 부하 동안 시간 의존적 회복 가능한 변형 인 반면, 탄성 후 효과는 하중이 제거 된 후 시간의 함수로서 일시적 변형의 독특한 복원이다.

크리프는 일정한 하중에서 점진적이고 영구적 인 왜곡을 나타내는 단어입니다. 가역적 및 영구 변형은 점탄성 재료에 존재하며 둘 다 시간 의존적입니다.

큐브 고체 변형

결론

연속체 역학에서 변형은 본문을 기준 구성에서 현재 구성으로 변환하는 것입니다. 구성은 신체의 모든 입자 위치의 모음입니다. 영구 변형은 돌이킬 수 없습니다. 적용된 힘이 제거 된 후에도 남아 있지만, 적용된 힘이 제거 된 후에는 감소하기 때문에 일시적 왜곡이 회복 될 수 있습니다.

임시 왜곡은 탄성 변형이라고하며, 영구 변형은 플라스틱 변형이라고합니다.



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