材料的弹性极限在土木、机械和航空航天工程和设计中是一个重要的考虑因素。弹性极限也称为屈服点,是在材料永久变形之前施加在材料上的应力的上限。该极限以磅/平方英寸(psi)或牛顿/平方英寸为单位进行测量米,也被称为帕...
材料的弹性极限在土木、机械和航空航天工程和设计中是一个重要的考虑因素。弹性极限也称为屈服点,是在材料永久变形之前施加在材料上的应力的上限。该极限以磅/平方英寸(psi)或牛顿/平方英寸为单位进行测量米,也被称为帕斯卡(Pa)。
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科学家用烧杯的弹性极限是材料弹性的函数。弹性是材料恢复其原始形状或尺寸的能力,当一个荷载或应力被移除后,所有材料都会在施加应力或荷载时发生变形。应变是对材料在应力作用下发生的变形量的测量。当材料暴露在低应力下时,弹性应变发生。当应力消除后,它将消失,当应力超过弹性极限时,材料将恢复到原来的状态。承受塑性应变的材料在消除应力后不会完全恢复并恢复到原来的尺寸。这一特性可以用弹簧的例子来说明。如果把重物挂在弹簧上弹簧的一端,另一端固定,它会使弹簧伸长。如果施加少量的重量,然后取下,弹簧将恢复到原来的长度。如果弹簧承受的重量过大,当重物被卸下时,弹簧将永久变形,不会恢复到原来的长度。弹簧发生了塑性变形,因为重量引起的应力超过了弹性极限。材料在施加应力和产生的应变之间有一个可测量的关系。这种关系可以用应力-应变曲线。在弹性应变发生的区域,应力-应变曲线的斜率保持不变弹性极限是指施加的应力引起永久变形,并且应力-应变曲线斜率发生变化的点。并非所有材料都有弹性极限。延性是完全破坏前永久变形量的量度。韧性材料,如钢和黄铜,在最终破坏发生之前,将经历大量塑性变形。脆性材料,如玻璃和混凝土,几乎没有塑性变形,完全破坏通常在达到临界应力值后立即发生。因此,脆性材料通常没有屈服点。