オブジェクトによって満たされた空間の部分の幾何学的記述は、その外部制限によって指定され、その形状と呼ばれます。変形は、力の適用によって引き起こされる形状の変化として定義されます。最小限の力が加えられた場合でも、変形が発生することが知られています。
変形プロセス
変形とは、連続体の力学における参照構成から現在の構成への物体の変化です。構成は、ボディの粒子のすべての位置のセットです。
ひずみは、剛体運動を除く、物体内の相対粒子変位に基づく変形に関連付けられます。ひずみ場が物体の初期構成または最終構成を参照して記述されているかどうかに応じて、または計量テンソルまたはその双対が調べられているかどうかに応じて、ひずみ場の定式化のためのいくつかの同等の代替案が作成される場合があります。
変形場は、加えられた力または本体の温度場の変化によって引き起こされる応力場の結果として、連続体に発生します。線形弾性材料のフックの法則などの構成方程式は、応力とひずみの関係を表します。弾性変形は、応力場が除去された後に消える変形として定義されます。この状況では、連続体は完全に初期構成に戻ります。一方、不可逆的な変形は持続します。すべての緊張が取り除かれたとしても、それらはまだ存在しています。塑性変形は、応力が弾性限界または降伏応力と呼ばれる特定のしきい値に達した後に物体に発生する一種の不可逆的な変形であり、原子レベルの滑りまたは転位メカニズムによって引き起こされます。粘弾性変形の不可逆部分である粘性変形は、別の種類の不可逆変形です。材料のコンプライアンス テンソルは、弾性変形における歪みを変形応力に関連付ける応答関数です。
ストレスとその種類
応力とは、材料の単位面積あたりに作用する力を指します。強度は、物理学では材料の単位面積に作用する力として説明されます。ストレスの結果、体が不調になることがあります。応力単位は、材料に加えられた力の量を決定するために使用できます。
ストレスは緊張の結果であることを忘れないでください。したがって、ストレスは緊張の原因であり、身体が緊張の結果として変形を認識しない場合、ストレスは発生しません.
ストレスの種類
引張応力
単位面積あたりの力は、引張応力として表されます。その力のおかげで、ストレスがかかるたびに体長が伸びます。ニュートンの運動の第 3 法則に従って棒を伸ばすと、引張り応力が測定されます。それはストレッチの量に関係しています。シンボルは、それを表すために一般的に使用されます。
圧縮応力
接線力が物体に適用されると、形状と体積が変化します。ボディに圧縮張力がかかると、ボディの長さが短くなります。圧縮応力の逆は引張応力です。ペットのためにきしむおもちゃを握ったことがあるなら、体に圧縮ストレスを感じたことがあるでしょう.
せん断応力
適用される力が体の断面積に平行な場合はいつでも、単位面積あたりの力が復元されます。対向するボディ面の間で、相対的な変位が発生します。
弾性率/ヤング率
ひずみに対する応力の割合は、弾性率と呼ばれます。各素材の弾性率は異なります。これは、金とゴムの弾性率の値が同じではないことを意味します.
K=応力ひずみ
ここで、
k=弾性率
固体の変形の特徴
オブジェクトによって満たされた空間の一部の幾何学的描写は、その外部限界によって記述されるように、その形状と呼ばれます。変形は、力の適用によって引き起こされる形状の変化として定義されます。最小限の力が加えられた場合でも、変形が発生することが知られています。
固体の変形の種類
形状の変化 (歪み) と体積の変化 (体積の変化) は、固体材料の変形 (膨張) の 2 つの側面です。固体材料では、膨張は無視できると見なされます。結果として、変形は分散と同じ意味で使用されます。
変形は永続的または一時的なものです。
永久変形は元に戻せません。加えられた力が取り除かれた後も持続しますが、加えられた力が取り除かれると減少するため、一時的な歪みは回復可能です.
弾性変形は一時的な変形を指し、塑性変形は永久変形を指します。
弾性変形は、負荷がかかっている間の時間依存の回復可能な変形ですが、弾性余効は、負荷が取り除かれた後の時間の関数としての一時的な変形の特徴的な復元です。
クリープとは、一定の負荷がかかった状態で進行する永久的な歪みを表す言葉です。粘弾性材料には可逆変形と永久変形の両方が存在し、どちらも時間に依存します。
立方体の変形
結論
連続力学では、変形とは、参照構成から現在の構成への物体の変換です。構成は、ボディ内のすべてのパーティクル位置のコレクションです。永久変形は元に戻せません。加えられた力が取り除かれた後も残りますが、一時的な歪みは、加えられた力が取り除かれた後に減少するため、回復可能です.
一時的な歪みは弾性変形と呼ばれ、永久的な変形は塑性変形と呼ばれます。
