材料力學(xué)中模具強(qiáng)度計(jì)算術(shù)語大揭秘!趕緊收藏!
近期,小編收到了許多客戶朋友的建議,希望我們出一期關(guān)于模具強(qiáng)度計(jì)算常用術(shù)語的內(nèi)容。在材料力學(xué)測試中,需要涉及到拉伸應(yīng)力、壓縮應(yīng)力和剪切力等等概念,但很多朋友對這些術(shù)語感到困惑。
在注塑模具設(shè)計(jì)中,強(qiáng)度計(jì)算是至關(guān)重要的一環(huán)。然而,在這個過程中,我們不可避免地會涉及到材料力學(xué)的各種專業(yè)術(shù)語。正如大家所知,材料力學(xué)是研究材料在外力作用下的力學(xué)性能和規(guī)律的學(xué)科,它的理論基礎(chǔ)直接影響到模具設(shè)計(jì)和制造的質(zhì)量與效率。
為了幫助大家更好地理解,本文科準(zhǔn)測控小編通過對常用術(shù)語的介紹和解釋,我們希望能夠?yàn)樽⑺苣>咴O(shè)計(jì)者和工程師提供一個清晰的知識框架,使他們能夠更加準(zhǔn)確地進(jìn)行模具強(qiáng)度計(jì)算,并確保設(shè)計(jì)的可靠性和穩(wěn)定性。
一、壓縮應(yīng)力
壓縮應(yīng)力是指單位面積內(nèi)的壓縮力,通常用符號σ表示。在桿件受到壓縮載荷P時,橫截面積為A的桿件上的壓縮應(yīng)力可以用以下公式計(jì)算:
上述公式的推導(dǎo)基于靜力學(xué)原理,即受力分析。當(dāng)桿件處于平衡狀態(tài)時,由于桿件內(nèi)部各點(diǎn)的壓縮應(yīng)力是均勻的,因此可以將桿件想象為在一個虛擬橫截面上被分為兩部分,分別記為(1)和(2)。在這種情況下,(1)部分受到來自(2)部分的力P的壓縮作用而保持平衡,同時(2)部分受到來自(1)部分相同的力P的作用,也處于平衡狀態(tài)。由此,得出了壓縮應(yīng)力的定義和計(jì)算公式。
二、應(yīng)變
應(yīng)變是指物體在受到外力作用時發(fā)生的形狀和尺寸變化。這種變化可以是線性的,也可以是非線性的,取決于物體的材料性質(zhì)以及所受到的應(yīng)力大小。
除非物體是完全剛體(完全不變形的物體),否則當(dāng)受到外力作用時,總會發(fā)生一些變形,尺寸和形狀會發(fā)生變化。應(yīng)力引起的形狀和尺寸變化,總稱為應(yīng)變(starain)或變形(deformation)。
三、拉伸應(yīng)力
拉伸應(yīng)力是指單位面積內(nèi)的拉伸力,通常用符號σ表示。在一根橫截面積為A的等直桿受到拉伸載荷P下處于平衡狀態(tài)時,可以應(yīng)用以下公式計(jì)算拉伸應(yīng)力:
這個公式的推導(dǎo)基于靜力學(xué)原理,即受力分析。當(dāng)桿件處于平衡狀態(tài)時,由于桿件內(nèi)部各點(diǎn)的拉伸應(yīng)力是均勻的,因此可以將桿件想象為在一個虛擬橫截面上被分為兩部分,分別記為(1)和(2)。在這種情況下,(1)部分受到來自(2)部分的力P拉伸而保持平衡,同時(2)部分受到來自(1)部分相同的力P,也處于平衡狀態(tài)。由此,得出了拉伸應(yīng)力的定義和計(jì)算公式。
四、剪切力
剪切力是指垂直載荷作用下,桿的虛擬垂直橫截面上產(chǎn)生的剪應(yīng)力。當(dāng)一根橫截面積為A的等直水平桿的一端固定在剛性壁上,另一端受到垂直載荷P作用時,在桿的橫截面上產(chǎn)生的剪應(yīng)力可以用以下公式計(jì)算:
這個公式的推導(dǎo)基于靜力學(xué)原理和材料力學(xué)中的剪切應(yīng)力定義。當(dāng)垂直載荷作用于桿的一端時,在桿的橫截面上會產(chǎn)生剪切力,即垂直方向上的力。由于剪切力在桿的橫截面上以均勻的強(qiáng)度分布,因此剪應(yīng)力被定義為剪切力P除以橫截面積A。
注:這種剪應(yīng)力的作用通常會引起材料的變形,導(dǎo)致桿的橫截面產(chǎn)生扭曲或錯位。剪切力是許多工程和材料設(shè)計(jì)中需要考慮的重要參數(shù)之一,因?yàn)樗苯佑绊懼牧系膹?qiáng)度和穩(wěn)定性。
五、抗拉強(qiáng)度
進(jìn)行拉伸試驗(yàn)時,荷載-應(yīng)變曲線圖中與最大荷載對應(yīng)的拉伸應(yīng)力,稱為拉伸強(qiáng)度。
常用檢測設(shè)備:拉力試驗(yàn)機(jī)
六、彈性模量
在材料的比例極限內(nèi)(胡克定律適用的范圍內(nèi)),拉伸應(yīng)力或壓縮應(yīng)力與與之相對應(yīng)的拉伸應(yīng)變或壓縮應(yīng)變之比,稱為該材料的彈性模量。
另外,根據(jù)首次測定這一數(shù)據(jù)的Thomas Young的姓氏,它也被稱為楊氏模量。
根據(jù)材料不同,楊氏模量表現(xiàn)為恒定的值。
楊氏模量通常用“E”表示。
E來自彈性(Elasticity)的首字母。
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