弹性形变的几种形式
名 称 |
产生条件 |
特 点 形变的图示 |
实 例 |
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拉伸 |
固体受到两个在同一直线上方向相反 的拉力 |
长度增大,截面积变小 |
牵引钢索的形变 |
压缩 切变 弯曲 |
固体受到两个在同一直线上方向相反的压力 固体受到两个方向相反、互相平行和靠近的拉力或压力 杆状固体两端固 定,中间受重直于杆的力 |
长度缩短,截面积变大 组成固体的物质层之间发生相对移动 是一种复合形 变。靠近凸面的物质层发生拉伸形变,靠近凹面的物 质发生压缩形变 |
建筑物支柱的形变 铆钉的形变 钢轨、桥面的形变 |
扭转 |
杆状固体一端固 |
拧螺丝的螺丝刀 |
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定,另一端沿垂直 |
组成固体的物质 |
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于杆的方向受到两 |
层之间发生相对 |
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个方向相反、互相 |
转动 |
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平行的力 |
范性和范性形变
在许多实际工作中,人们并不是只需要利用固体的弹性和弹性形变, 还常常需要将金属材料加工成各种形状的金属制品,如把铁丝弯成衣架, 把铁片冲压成各种器皿等。事实上,不论固体材料发生哪种弹性形变,形变的大小都跟所作用的力的大小以及材料的性质有关。作用的力越大,形变也越大。但是当形变超过了某个限度,即使外力停止作用,固体也不能完全恢复它原来的形状,有一部分形变将被永久地保留下来。
停止用力后,能被保留下来的永久形变,叫做范性形变。固体的这种 能保留永久形变的性质叫做范性。
范性和弹性都是固体材料的特性,范性形变和弹性形变在生活和生 产,在工业技术上都有重要意义。在一些情况下,人们需要利用材料的弹性,例如,铁路上敷设的钢轨,当列车经过时,钢轨发生了弯曲,列车经过以后,钢轨的弯曲形变会完全消失;吊车在吊运货物时,钢索被拉长, 卸下货物后,钢索的伸长形变也会完全消失。在另一些情况下,人们需要利用材料的范性,例如工业生产中的锻压和轧制钢材(图 1-10),用模具把钢板冲压成型(课本彩图 3 的轿车车身),铆合连接构件的铆钉等。