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弹性体在应变较小的区域,应力应变通常表现为线性比例关系,遵从胡克定律F=-k·x或△F=-k·Δx。当应变进一步增大时,应力和应变的关系不再成线性关系,呈现出非线性的关系,此时的形变称为非弹性形变,也称塑性形变。通俗说法:一个物体在弹性限度外受到较大力时,可能会发生断裂、变形,无法回到原来的形状的现象,这种现象称为非弹性形变

  • 外文名:unelastic deformation
  • 相关词汇:弹性形变
  • 满足物理规律:机械能不守恒,动量仍然守恒

基本概念

弹性体在应变较小的区域,应力和应变通常表现为线性比例关系,遵从胡克定律F=-k·x或△F=-k·Δx。当应变进一步增大时,应力和应变的关系不再成线性关系,呈现出非线性的关系。此时的变形称为非弹性变形,即物体发生了非弹性形变。

通俗说法:一个物体在弹性限度外受到较大力时,可能会发生断裂、变形,无法回到原来的形状的现象,这种现象称为非弹性形变。

物理规律

发生弹性形变的时候,机械能守恒动量守恒;发生非弹性形变的时候,机械能不守恒,动量仍然守恒,此时机械能有损耗;发生完全非弹性形变的时候,机械能损耗最大,此时两个物体相撞后就粘在一起不会分开,即使说两个物体此时的速度一样大。

关系

内耗与非弹性形变的关系

弹性理论曾经假设,无论是加载还是去载,理想的弹性体的应变总是瞬时达到其平衡值。而完全弹性体是应变能够单一地为每个瞬间应力所确定的固体,即应力和应变间存在着单值函数关系。这样的固体在加载和卸载时,应变总是瞬时达到其平衡值,在发生振动时,应力和应变始终保持同位相,而且呈线性关系,因此不会产生内耗。

实际上,几乎所有的金属在加载或卸载时,应变瞬时值都未达到平衡,随着时间的延续才逐渐趋于平衡。

实际固体则不然,当加载和卸载时,其应变不是瞬时达到平衡值,在发生振动时,应变的位相总是落后于应力,这就使得应力和应变不是单值函数的关系。这些非弹性行为在应力-应变关系上出现滞后时就要产生内耗。[1]

视频

弹性形变和塑性形变

参考文献