機械測試和測量中,需要了解一個物體對各種力的反應方式。 應變是指材料由于受力所產生的變形量。 人們將應變定義為材料的長度變化與原始長度的比率,如圖1所示。應變既可以是正值(拉伸),也可以是負值(壓縮)。 當材料在一個方向被壓縮,它會向與該方向垂直的另外兩個方向伸長,這就是泊松現象。 泊松比(v)是用來反映柏松現象的物理量,它表示橫向應變與縱向應變之比的負值。 應變沒有量綱,但有時會以in./in.或mm/mm等單位表示。在現實中,應變的值很小。因此,應變常表示為微應變(µε),即ε x 10-6。
圖1. 應變是材料的長度變化與原始長度的比率。
四種不同類型的應變分別是:軸向應變、彎曲應變、剪應變和扭曲應變。 軸向應變和彎曲應變是見的應變(見圖2)。 軸向應變測量材料受水平方向線性力作用產生伸長或縮短。 彎曲應變測量材料受垂直方向線性力作用產生一端伸長,另一端縮短。 剪應變測量水平和垂直方向組件受線性力作用產生的變形量。 扭曲應變測量水平和垂直方向組件的環拉力。
圖2. 軸向應變測量材料如何拉伸或收縮。 彎曲應變測量一端拉伸,另一端收縮。