模块4 材料应变及胡克定律

【学习目标】

1.知识目标

（1）了解应变的基本概念。

（2）掌握胡克定律的基本含义。

2.能力目标

能运用胡克定律进行应力与应变的换算。

【工程链接】

杆件变形的本质是其内部组成微粒相对位置的变化，宏观上表现为杆件形状的变化。在工程上要求这种变化是可控的并且在结构安全允许范围内。由于结构上荷载的随机性、偶然性还是存在的，因此杆件变形研究是结构设计的重要内容，材料的应变及胡克定律就是研究变形的基本理论。

因外力作用物体内任一点（单元体）会产生形状和尺寸的相对改变，从宏观上看，表现为构件的绝对变形。在外力作用下，构件内各点承受内力的集度（应力）一般是不同的，因此各点所产生的变形程度也是不同的。为了准确地表述构件的变形程度，工程上产用构件变形的相对变形量即应变来衡量。

与点的正应力和切应力（见图1－21）相对应，应变分为线应变和角应变。构件在正应力作用下边长发生改变，其变形量称为线应变（ε）；在切应力作用下，两棱边的夹角发生改变，其改变量称为角应变（γ），用弧度来度量。当外力卸除后，物体内部产生的应变能够全部恢复到原来状态的，称为弹性应变；如只能部分恢复到原来状态的，其残留下来的那一部分称为塑性应变。

图1－21