应变计算器
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由构件受力后的长度变化量与原始长度求应变。应变是无量纲的相对变形量,等于伸长量除以原长,乘以 100% 即为伸长率。它与应力共同构成材料力学的基本关系:在弹性范围内应力与应变成正比,比值就是弹性模量。
使用方法
- 填入构件受力后的长度变化量,伸长取正、缩短取负
- 填入原始长度,两者单位需一致
- 点击计算,得到应变值,通常是很小的小数
计算公式
| 应变定义 |
ε = ΔL / L
ΔL 为长度变化量,L 为原长 |
| 胡克定律 |
σ = E × ε
E 为弹性模量,弹性范围内成立 |
| 伸长率 |
伸长率 = ε × 100%
工程上更常用的表述 |
计算示例
一根 2 米长的杆受拉后伸长 2 毫米,应变是多少
- 单位统一:2 毫米 = 0.002 米
- 代入 ε = 0.002 / 2
- 结果为 0.001
- 即伸长率 0.1%,属于弹性范围内的微小变形
结果:0.001(0.1%)
要点与常见误区
- 长度变化量与原始长度的单位必须统一,毫米配毫米、米配米
- 应变没有单位,是一个纯比值,不要写成米
- 工程上常用微应变表示,1 微应变等于 10 的负 6 次方
常见问题
- 应变和应力有什么区别
- 应力是单位面积上的内力,单位是帕;应变是相对变形量,无量纲。应力描述受力强弱,应变描述变形程度,两者通过弹性模量联系起来。
- 超过弹性范围会怎样
- 材料进入塑性变形阶段,卸载后无法恢复原长。此时应力与应变不再成正比,胡克定律失效,继续加载可能出现颈缩直至断裂。
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