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科准测控|材料力学之模具强度计算常用术语介绍

 更新时间:2024-03-30 点击量:79

近期,小编收到了许多客户朋友的建议,希望我们出一期关于模具强度计算常用术语的内容。在材料力学测试中,需要涉及到拉伸应力、压缩应力和剪切力等等概念,但很多朋友对这些术语感到困惑。

在注塑模具设计中,强度计算是至关重要的一环。然而,在这个过程中,我们不可避免地会涉及到材料力学的各种专业术语。正如大家所知,材料力学是研究材料在外力作用下的力学性能和规律的学科,它的理论基础直接影响到模具设计和制造的质量与效率。

为了帮助大家更好地理解,本文科准测控小编通过对常用术语的介绍和解释,我们希望能够为注塑模具设计者和工程师提供一个清晰的知识框架,使他们能够更加准确地进行模具强度计算,并确保设计的可靠性和稳定性。

一、压缩应力

压缩应力是指单位面积内的压缩力,通常用符号σ表示。在杆件受到压缩载荷P时,横截面积为A的杆件上的压缩应力可以用以下公式计算:

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上述公式的推导基于静力学原理,即受力分析。当杆件处于平衡状态时,由于杆件内部各点的压缩应力是均匀的,因此可以将杆件想象为在一个虚拟横截面上被分为两部分,分别记为(1)(2)。在这种情况下,(1)部分受到来自(2)部分的力P的压缩作用而保持平衡,同时(2)部分受到来自(1)部分相同的力P的作用,也处于平衡状态。由此,得出了压缩应力的定义和计算公式。

 

二、应变

应变是指物体在受到外力作用时发生的形状和尺寸变化。这种变化可以是线性的,也可以是非线性的,取决于物体的材料性质以及所受到的应力大小。

除非物体是刚体(不变形的物体),否则当受到外力作用时,总会发生一些变形,尺寸和形状会发生变化。应力引起的形状和尺寸变化,总称为应变(starain)或变形(deformation)。

 

三、拉伸应力

拉伸应力是指单位面积内的拉伸力,通常用符号σ表示。在一根横截面积为A的等直杆受到拉伸载荷P下处于平衡状态时,可以应用以下公式计算拉伸应力:

image.png 

这个公式的推导基于静力学原理,即受力分析。当杆件处于平衡状态时,由于杆件内部各点的拉伸应力是均匀的,因此可以将杆件想象为在一个虚拟横截面上被分为两部分,分别记为(1)(2)。在这种情况下,(1)部分受到来自(2)部分的力P拉伸而保持平衡,同时(2)部分受到来自(1)部分相同的力P,也处于平衡状态。由此,得出了拉伸应力的定义和计算公式。

 

四、剪切力

剪切力是指垂直载荷作用下,杆的虚拟垂直横截面上产生的剪应力。当一根横截面积为A的等直水平杆的一端固定在刚性壁上,另一端受到垂直载荷P作用时,在杆的横截面上产生的剪应力可以用以下公式计算:

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这个公式的推导基于静力学原理和材料力学中的剪切应力定义。当垂直载荷作用于杆的一端时,在杆的横截面上会产生剪切力,即垂直方向上的力。由于剪切力在杆的横截面上以均匀的强度分布,因此剪应力被定义为剪切力P除以横截面积A

注:这种剪应力的作用通常会引起材料的变形,导致杆的横截面产生扭曲或错位。剪切力是许多工程和材料设计中需要考虑的重要参数之一,因为它直接影响着材料的强度和稳定性。

 

五、抗拉强度

进行拉伸试验时,荷载-应变曲线图中与最大荷载对应的拉伸应力,称为拉伸强度。

常用检测设备:拉力试验机

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六、弹性模量

在材料的比例极限内(胡克定律适用的范围内),拉伸应力或压缩应力与与之相对应的拉伸应变或压缩应变之比,称为该材料的弹性模量。

另外,根据测定这一数据的Thomas Young的姓氏,它也被称为杨氏模量。

根据材料不同,杨氏模量表现为恒定的值。

杨氏模量通常用“E"表示。

E来自弹性(Elasticity)的首字母。

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以上就是小编介绍的有关于材料力学之模具强度计算常用术语的内容了,希望可以给大家带来帮助!如果您还想了解更多关于容许应力、胡克定律、荷载−应变曲线图、比例极限,电子拉力试验机使用方法视频、使用说明和作业指导书等问题,欢迎您关注我们,也可以给我们私信和留言,科准测控技术团队为您免费解答!