【材料学】金箍棒会被掰弯吗？什么是弹性张量

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精华笔记 

物理上要如何描述某种材料是软是硬、是柔是脆、强度如何呢？

一、杨氏模量

1. 任何材料在外力作用下都会发生形变，只是同样大小的外力对不同材料产生的形变大小不同而已；

2. 加在材料某一个方向上的力叫做应力，材料在这个方向上发生的形变与原大小的百分比叫做应变，杨氏模量被定义为单位面积上应力与应变的比值。杨氏模量越大，说明材料越硬。

二、弹性张量

1. 对于弹性材料来说，一个方向上的应力未必只导致该方向上的形变。例如，用力挤压一个用橡皮做的圆柱体的两端，圆柱体不光会缩短，还会变粗。而这种变粗，并不是由变粗的方向上的力所导致的；

2. 材料的应力和应变并非一一对应的关系，所以要用弹性张量来描述材料的弹性特征，弹性张量可以被理解为类似于弹簧弹性系数的概念；

3. 一个应力虽然是矢量，导致的形变也是矢量，但是连接这两个矢量的却是一个3*3的张量。

三、断裂力学

1. 并非所有的形变都是弹性形变。弹性形变是指那些把外力撤销以后，材料会恢复原状的形变。但是形变过大会导致材料变形或者断裂的情况，断裂力学正是研究这种现象的学科；

2. 力学中有一个概念叫做最大强度，就是以各种方式毁坏某种材料，材料断裂前的应力便是这种材料的最大强度。