(1) 试验力
是施加在试样上的力,如果是SI单位,用kN、N、mN表示,重力单位时用tf、kgf、g、mg表示,英制单位时用lbf、kip等表示。
(2) 位移测量、位移计
在试样上施加力后产生变形,如果将变形量作为X轴,加载的力作为Y轴,图表所表示的图形叫做S-S曲线(应力—应变曲线)。应变用相对初期试样标距(标点间距离)变形的量的百分比表示。变形计分为非接触摄像式和接触式变形计(SG变形计)。一般称变形计为引伸计。
(3) SI单位、重力单位
机械工程上使用的单位中包含kgf等重力单位和SI单位。在SI中力的单位是牛顿(N),1N的定义是在1㎏的质量上施加1m/S2的加速度所得到的力。9.80665N是1kgf,可近似地将10N=1kgf,这样可进行近似换算。
(4) 拉伸、压缩力
如上图,设拉伸、压缩试验力为F[N],试样的A-A截面的面积为S[㎜2]。拉伸、压缩应力σ(西格玛)用以下公式表示: S F [N/mm2]
(5) 弯曲应力
弯曲应力是向试样施加弯曲力的时候发生在试样上的应力。试样上的弯曲应力 根据其位置不同(加载施力点之间的距离)而不同,在试样厚度方向产生应力阶梯。(变形的曲率内侧为压缩,外侧为拉伸。)应力计算根据试样形状由3点弯曲、4点弯曲专用公式计算,而且根据加载试验力位置的不同而各异。
(6) 应力
在试样的横断面(㎜2 )上施加的试验力[N(kgf)]称为应力。或称单位面积上所加载的力为应力。一般应力的单位用N/㎜2 /(kgf/㎜2 )或Pa(帕斯卡)表示。
(7) 剪切应力(剪切力)
上图中试样的A-A截面上,从截面左、右两侧所施加的力F[N] 沿截面方向剪切试样的力叫做剪切力。 设剪切截面A-A的面积为S[㎜2]剪切应力τ用下列公式表示:
(8) 应力集中
材料的截面形状急剧变化的地方称为缺口。如果在这个部位加载,会在局部产生很高的应力。这种现象称为应力集中。
(9) 真应力
公称应力忽略了加载试验力时横截面积的变形,因为它是用试验加载力之前的面积去除的。加载试验力后,随着试样的伸长,横截面积就会减小。用变形中的实际横截面积去除应力所得到的值称为真应力。但是由于试验中无法测量实际的横截面积,根据试样体积不变的特性可计算出横截面积,计算使用下面的公式。其中σt是真应力,σ0为公称应力,ε0是公称应变。(公称应变请参考下列的(12)项。)
(10) 公称应力
在试验中用加载的试验力F除以试验前的横截面积S所得单位面积上的力被称为公称应力σ0。