医学物理学：02第二章 物体的弹性.pptx

复复 习习绪论数学基础知识一、物理学的研究对象一、简单函数的导数公式二、导数的简单应用二、物理学与生命科学的关系本次课程内容本次课程内容 物体在外力作用下发生的形状和大小的改变称为形变形变若去掉外力后，形变物体完全恢复原状，则称这种形变为弹性形变弹性形变反之称为范性形变范性形变或塑性形变塑性形变形变有伸长、缩短、体积增大或缩小等形式研究弹性问题，一般不考虑物体的注意注意位移第一节第一节 线线 应应 变变 与与 正正 应应 力力一、线应变（linear strain）条形物体在外力（拉力或压力）作用下，会产生长度的改变FF线应变：线应变：问题问题 从张应变的定义来看，张应变的物理意义是什么？它的单位是什么？答案答案变化比它表示了物体的相对形变大小张应变的物理意义是：在物体受外力的情况下，物体长度变化的无单位二、正应力（normal stress）条形物体发生线应变时，内部产生了大小相等但方向相反的反作用力（弹性力）抵抗外力，此力具有回复原状的趋势FFFFF正应力正应力：S金属拉伸实验模型FF实验实验问题问题此时力增加一倍，2F2F金属是否又被拉伸增加同样长度？实验结果实验结果结论结论正应力增大，线应变正比增大三、杨氏模量（Young modulus）低碳钢的正应力与线应变关系低碳钢的正应力与线应变关系线应变正应力OA正比极限正比极限弹性极限弹性极限BF抗张强度抗张强度断裂点当正应力与线应变曲线在正比极限范围内，即曲线为直线时，此比值为杨氏模量杨氏模量，用符号 Y 来表示，即正应力与线应变成正比，称其单位是问题问题杨氏模量较大的物质较容易答案答案杨氏模量较大的物质较不容易不容易被拉伸形变。

也可以从下列公式中得出：这一点既可以通过杨氏模量的几何意义得出，被拉伸形变，还是相反？一些常见材料的杨氏模量物质杨氏模量 Y铝低碳钢 196骨（拉伸）骨（拉伸） 1616骨（压缩）骨（压缩） 9 9花岗岩 50铅 17铸铁 78木材 10血管 0.0002低碳钢的正应力与线应变关系低碳钢的正应力与线应变关系线应变正应力OA正比极限正比极限弹性极限弹性极限BF抗张强度抗张强度断裂点问题问题差值较大表明物体的什么物理特性？差值较小表明物体的什么物理特性？答案答案差值较大表明物体具有展性（塑性）差值较小表明物体具有脆性成人湿润四肢骨成人湿润四肢骨的正应力的正应力线应变曲线线应变曲线线应变正应力O0.005腓骨肱骨桡骨在弹性极限内主动脉弹性组织主动脉弹性组织的正应力的正应力线应变曲线线应变曲线抗张强度弹性极限线应变O0.51正应力0.51 股骨是大腿中的主要骨骼如果成年人的股骨的最小截面积是 问受压负荷为多大时将发生碎裂？又假定直至碎裂前，应力应变的关系还是线性的，试求发生碎裂时的应变抗压强度 ）导致骨碎裂的作用力例例解题提示解题提示碎裂时的应变FFd切应变切应变：实际问题中切应变只是形状变化，没有体积变化。

注意注意第二节第二节 切切 应应 变变 与与 切切 应应 力力一、切应变切应力切应力：FFFFF剪切应力剪切应力S二、切应力三、切变模量 在形状发生变化的情况下，切应力与切应变的比值称为切变模量切变模量（刚性模量刚性模量），用字母G 来表示，即一些常见材料的切变模量物质体变模量 K铝 25铜 40铅 6木材 10骨 10铸铁 35FF体应变体应变：记F第二节第二节 体体 应应 变变 与与 体体 应应 力力一、体应变二、体应力体应力体应力：FFF（压强）三、体变模量 在体积形变中，压强与体应变的比值称为 而体变模量的倒数称为压缩率压缩率，用 k 来体变模量体变模量，用符号 K 来表示， 即表示，即一些常见材料的体变模量物质体变模量 K铝 70铜 120钢 158水银 25水 2.2乙醇 0.9小小 结结应变与应力弹性模量一、应变二、应力一、应变应力曲线二、弹性模量结结 束束。