材料力学/材料力学导论
作者： Aaron D. Mazzeo
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乔治·哈里森承认我们“生活在物质世界。”虽然他指的是他通过音乐来启蒙的旅程，但材料和结构包围着我们。即使我们脚下的地球也支撑着我们，它对我们施加的重力产生的反作用力是一种平衡形式。
材料围绕着我们，即使在自然环境中，它们也经常在从原材料到原料再到机械结构的过程中进行结构叠加。
如果有一组与固体相关的特性可以帮助我们确定材料是否会断裂怎么办？好吧，这些材料特性存在，并且具有标准化的单位和定义的指标来表征它们。这些参数也适用于多个长度尺度。事实上，材料特性不仅帮助我们确定失效、屈服或断裂的可能性，而且还帮助我们确定我们在各种尺度上应该预期的多少挠曲/位移。
结构力学和材料的研究使我们能够相当准确地预测结构将偏转多少以及它抵抗灾难性失效的安全程度。实际上，这是一个革命性的概念，即测试材料的小样本以表征其弹性和强度，然后我们可以将其与工程结构中预期的应力和应变水平相关联。随着我们表征材料和预测结构中不可见应力分布的能力的提高，我们对预测的信心和可接受的因素已经降低了一个数量级[10]。
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这些材料特性适用于微米尺度（毫米的 1/1000）的小型结构。工程示例包括桑迪亚国家实验室的工程师创建的小型微型链。弹性模量和强度等材料特性与这些微型组件的潜在屈服和挠曲有关。但是，硅和硅等材料的特征材料特性，当特征尺寸接近微米尺度时，会以显著的方式从其更大尺寸的体积特性发生改变[11][12]。
中等尺寸的结构的长度、宽度或厚度可能与冲浪板相似。除了需要承受沿其表面分布或集中的静态载荷外，冲浪板还必须能够承受重复或循环载荷，这些载荷可能导致疲劳失效。
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我们可以考虑作用在罗马广场建筑物柱子上方的载荷——力与应力。我们可以设想腐蚀及其对降低结构有效横截面积的影响，以及应力如何累积导致机械失效。
我们还可以考虑地球地壳内应力的分布[13]。虽然我们还没有介绍应力的正式定义，但你可以开始想象，当零件（例如，板）相互施加力时，这些结构内部的材料会累积内部载荷，这就是应力。
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- ↑ Crandall, Stephen H.; Dahl, Norman C.; Lardner, Thomas J. (1999). 固体力学导论 (第2版). McGraw-Hill.
- ↑ Eshbach, Ovid W., ed. (1936). 工程基础手册. John Wiley & Sons, Inc.
- ↑ Hibbeler, R. C. (2014). 材料力学. Prentice Hall.
- ↑ Norton, Robert L. (2014). 机械设计：一种集成方法 (第5版). Prentice Hall.
- ↑ Ashby, Michael F.; Jones, David R. H. (1980). 工程材料1：特性及应用导论. 国际材料科学与技术系列. Pergamon Press, Inc.
- ↑ Juvinall, Robert C.; Marshek, Kurt M. (2012). 机械零件设计基础 (第5版). John Wiley & Sons, Inc.
- ↑ Fogiel, Max, ed. (1999). 机械工程手册. 研究与教育协会.
- ↑ Ucker, Jr., John J.; Pennock, Gordon R.; Shigley, Joseph E. (2017). 机器与机构理论 (第5版). 牛津大学出版社.
- ↑ Shigley, Joseph Edward; Mitchell, Larry D. (1983). 机械工程设计 (第4版). McGraw-Hill Book Company.
- ↑ Juvinall, Robert C.; Marshek, Kurt M. (2012). 机械零件设计基础 (第5版). John Wiley & Sons, Inc. pp. 273–274.
- ↑ Xu, Wenwei; Chahine, Nadeen; Sulchek, Todd (2011). "由于高压缩应变和有限厚度导致的PDMS薄膜的极端硬化". Langmuir. 27 (13): 8470–8477.
- ↑ Chen, Ming; Pethö, Laszlo; Sologubenko, Alla S.; Ma, Huan; Michler, Johann; Spolenak, Ralph; Wheeler, Jeffrey M. (2020年5月). "在硅中实现微米级塑性和理论强度". 自然通讯.
{{cite journal}}: 请检查|date=中的日期值 (帮助); 引用包含空值未知参数：|1=(帮助) - ↑ Zang, Arno; Stephansson, Ove (2010). 地球地壳应力场. Springer, Dordrecht.