什么是应力 什么是应力波?

什么是应力

应力是力学上非常重要的概念，它被广泛应用于材料力学、土木工程、机械工程等领域。在本文中，我们将详细介绍应力的定义、分类以及相关概念。

一、应力的定义

应力是物体由于外因（受力、湿度、温度场变化等）而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力。这些内力是为了抵抗外因的作用，并试图使物体从变形后的位置恢复到变形前的位置。

二、应力的分类

正应力和剪应力是应力的两个基本分类。同截面垂直的应力称为正应力或法向应力，同截面相切的称为剪应力或切应力。

正应力是垂直于物体的截面方向的应力，类似于一个气球被压缩时，气球表面产生的应力。正应力按照作用方向的不同，又可以分为拉应力和压应力。

剪应力是沿物体截面切向作用的应力，类似于两块木板互相摩擦时产生的应力。一般而言材料的剪应力值要比正应力值大得多。

三、应力的概念

在了解应力的概念时，我们还需要了解以下几个相关概念。

1.应力的单位

应力的单位通常是帕斯卡（Pa），也可以用兆帕（MPa）或新顿/平方米（N/m2）等表示。

2.极限强度

对于某一种材料，应力的增长是有限度的，超过这一限度，材料就会发生塑性变形甚至破坏。超过这一限度的最大应力称为极限强度。

3.弹性模量

弹性模量是一种描述材料抵抗形变的特性值，表示单位面积内产生的应力与相应应变之比。弹性模量可以用来计算物体在外力作用下的应力和形变。

四、应力的应用

应力是机械工程、土木工程、材料力学等领域必不可少的概念之一。对于任何结构设计来说，了解材料的应力特性是非常重要的一步，因为应力的大小和分布可以影响结构的寿命、可靠性和安全性。

在工程实际应用中，设计者需要根据材料的强度和应力特性，来选择合适的结构材料、尺寸和形状，以确保结构在负载下不会发生破坏或失效。

应力是一种非常重要的物理量，它不仅存在于我们日常生活和工程实践中，同时它的研究也推动和促进了新材料、新技术和新工程的发展。