固体は明確な形状とサイズを持ち、剛体であることを意味しますが、実際には、これらの物体は引き伸ばしたり、圧縮したり、曲げたり、変形したりできます。硬い素材でも、十分な外力を加えると変形する可能性があります。加えられた力が体から取り除かれたときに元のサイズと形状に戻ろうとする体の特性は、体の弾性として知られており、その形成は弾性変形として知られています。しかし、泥の塊に力を加えると、元の形状を保持できず、永久に変形してしまう例外的なケースがいくつかあります。このような種類の物質は可塑性と呼ばれ、この特性は可塑性として知られています。
固体の弾性挙動
固体では、各原子と分子は分子間引力によって結合され、安定した平衡位置にとどまります。変形しやすい固体材料に力を加えると、分子の原子が平衡位置からずれ、分子間距離が変化します。力を加えるのをやめると、元のサイズと位置に戻ります。この固体の復元メカニズムは、固体の弾性挙動として知られています。たとえば、バネを引っ張ろうとすると、力を加えると形が大きくなりますが、力を取り除くと元の位置に戻ります。
ストレスと緊張
体に力を加えると、材料の性質と加えられた力に応じて、物体は小さくまたは大きく変形します。名誉毀損が目立たない場合もありますが、名誉毀損は存在します。体が変形する力を受けると、加えられた力と大きさは同じですが、方向が逆になる力が体に発生します。この復元力は応力として知られています。物体に力が加えられ、a が断面積の場合、
stress=力/面積.
応力のSI単位はNm-2またはパスカル(P)です。その寸法式は [ML-1T-2] です。
ストレスの種類
1. 引張および圧縮応力- 断面領域に垂直な力を加えて円筒形の物体を伸ばすとします。この場合の単位面積当たりの復元力を引張応力と呼びます。一方、円柱状の物体が力を加えて圧縮される場合、復元力は圧縮応力として知られています。
2. 接線応力またはせん断応力- 円柱の断面積に平行に 2 つの等しく反対の力が加えられると、円柱の反対側の面の間に変位が生じます。この復元力は、適用された接線力によって発生し、接線応力として知られています。
3. 油圧ストレス- 固体の球体が高圧のために流体内に配置されると、すべての側面から均一に圧縮されます。流体によって適用される力は、表面の各点で垂直方向にあり、その体積はその真の計量形状を変えることなく減少します。その物体は、流体によって加えられる力と等しく反対の内部復元力を発生させます。これは水圧応力として知られています。
ひずみ: 応力が加えられたときにオブジェクトが受ける変形とオブジェクトの量。加えられた力によるオブジェクトへの物理的影響を指します。
1.物体に圧縮応力や引張応力がかかると、物体の長さが変化します。オブジェクトの長さのこの変化は、縦ひずみとして知られています。
縦ひずみ =∆L/L、ここで、∆L- 長さの変化、L- 元の長さ。
2.接線ひずみ - 物体に接線方向に力を加えると、接線応力として知られる応力が発生し、円柱の 2 つの対向する面の間に相対的な変位が生じます。このひずみはせん断ひずみとして知られています。これは、円柱の長さ L に対する面の変位Δx の比率です。せん断ひずみ=Δx/L =tanθ . (ここで、θ は角変位です)
3.体積ひずみ：油圧によって発生するひずみを体積ひずみといいます。元の体積 V に対する体積 ΔV の変化の比率です。体積ひずみ =ΔVV.
エラストマー:大動脈のゴム組織のように弾性が高く、大きな歪みを引き起こす物質はエラストマーとして知られています。
弾性係数の分類:
<オール>バルク弾性係数
せん断弾性係数
フックの法則
ストレスと緊張は、さまざまな状況でさまざまな形をとります。小さな傷の場合、応力とひずみは比例関係にあります。これはフックの法則として知られています。
ストレス∝ 緊張
stress=k* ひずみ
ここで、K は比例定数で、弾性率として知られています。
フックの法則はほとんどの資料で有効であることがわかっていますが、この線形関係が示されない例外的なケースがいくつかあります.
結論
応力は単位面積あたりの復元力で、ひずみは元の寸法と変化した寸法の比率です。ストレスには3つのタイプがあります
1.引張応力 - (縦または圧縮)
2.せん断応力
3.油圧応力。油圧応力によって生じるひずみは、体積ひずみとして知られています。物体が引っ張られたり圧縮されたりすると、フックの法則が発生し、応力=k* ひずみになります。外力を取り除いても元の形に戻らない材料は、プラスチック材料として知られています。
縦ひずみ =∆L/L、ここで、∆L- 長さの変化、L- 元の長さ。
せん断ひずみ =Δx/L =tanθ . (ここで、θ は角変位です)
体積ひずみ =ΔV/V.
