stress

定義：通過作用點給定物體單位平面上作用的力。

學(xué)科：機械工程_機械強度_一般名詞

相關(guān)名詞：彈性形變 塑性形變 彈性模量 屈服強度 抗拉強度

2024年3月29日，江西九江，南鐵九江橋工段湖口線路車間組織職工在琵琶湖站開展應(yīng)力放散施工。圖片來源：視覺中國

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應(yīng)力是指材料在受到外力作用時單位面積上所承受的力，同時外力能讓物體產(chǎn)生形變。這種變形可以是彈性形變，也可以是塑性形變，甚至可能是斷裂。應(yīng)力就是描述這種變形過程中，物體內(nèi)部各部分之間相互作用力的物理量。它的大小和方向都與外力的大小、方向和物體的形狀、尺寸有關(guān)。

在材料科學(xué)中，應(yīng)力是評估材料力學(xué)性能的重要指標之一。通過測量材料在受力過程中的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，可以了解材料的彈性模量、屈服強度、抗拉強度等關(guān)鍵參數(shù)。這些參數(shù)對于材料的選擇、設(shè)計和使用都至關(guān)重要。

在結(jié)構(gòu)工程中，應(yīng)力分析是確保結(jié)構(gòu)安全性的重要手段。工程師需要對結(jié)構(gòu)進行詳細的應(yīng)力分析，以確定結(jié)構(gòu)在承受各種載荷時的應(yīng)力分布和大小。這有利于發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)和潛在的危險點，從而采取相應(yīng)的加固措施。

此外，應(yīng)力還與疲勞、斷裂等力學(xué)現(xiàn)象密切相關(guān)。疲勞是指材料在反復(fù)受力過程中逐漸發(fā)生損傷和破壞的現(xiàn)象。斷裂則是指材料在受到足夠大的應(yīng)力作用時突然發(fā)生破壞的現(xiàn)象。這兩種現(xiàn)象都涉及應(yīng)力的積累和釋放過程，對于材料的選擇和使用都提出了嚴格的要求。

在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中，時常用到應(yīng)力來解決實際問題。許多食品包裝袋在封口處會留有缺口或小切縫，這些缺口在撕開時會由于應(yīng)力集中而產(chǎn)生很大的應(yīng)力，使得撕開塑料袋變得更容易。在砍樹時，先在樹根不遠處砍一個三角形口子，利用應(yīng)力集中的現(xiàn)象，可以更容易地將樹推倒，節(jié)省時間和力氣。切割玻璃時，通常先用金剛石刀在玻璃表面劃一刀痕，然后掰斷玻璃，這也是利用了應(yīng)力集中的現(xiàn)象。

應(yīng)力在機械工程中還有一些特殊的應(yīng)用。例如，在應(yīng)力松弛實驗中，可以通過施加恒定的外力來觀察材料的應(yīng)力隨時間變化的情況，從而了解材料的松弛行為和蠕變特性。這些信息對評估材料的長期性能和耐久性具有重要意義。通過深入研究應(yīng)力的性質(zhì)和應(yīng)用，我們可以更好地了解機械部件的力學(xué)行為，優(yōu)化其設(shè)計和制造工藝，提高其性能和壽命。

責(zé)任編輯：張鵬輝