材料力学基础概念:杨氏模量与胡克定律
材料力学概述
材料力学的研究对象
材料力学,作为固体力学的一个分支,主要研究对象是工程材料在各种外力作用下的变形和破坏规律。这些材料可以是金属、非金属、复合材料等,它们在建筑、机械、航空航天、桥梁、船舶等工程领域中广泛应用。材料力学通过分析材料的力学性能,如强度、刚度、韧性等,来确保工程结构的安全性和可靠性。
材料力学的基本假设
材料力学在分析和计算中,通常基于以下基本假设:
- 均匀性假设:认为材料的力学性能在各个部分是均匀一致的。
- 连续性假设:假定材料是连续的,不存在空隙或裂纹,可以应用连续介质力学的理论。
- 各向同性假设:在所有方向上,材料的力学性能相同。
- 小变形假设:在受力作用下,材料的变形相对于其原始尺寸非常小,可以忽略不计。
- 线性弹性假设:材料在弹性范围内,应力与应变成线性关系,遵循胡克定律。