弹性变形是材料在外力作用下产生变形,当外力去除后变形完全消失的现象。弹性变形分为线弹性、非线弹性和滞弹性三种。线弹性变形服从
胡克定律,且应变随应力瞬时单值变化。非线弹性变形不服从胡克定律,但仍具有瞬时单值性。滞弹性变形也符合胡克定律,但并不发生在加载瞬时,而要经过一 段时间后才能达到胡克定律所对应的稳定值。
金属中的弹性变形是以改变原子间的距离来实现的。外力与弹性变形之间的关系是用胡克定律来描述的。胡克定律可叙述为:物体受外力作用而产生变形时,在弹性限度以内,变形与外力的大小成正比。
式中τ——切应力;γ——切应变; C′——切变弹性模量。当采用工程应力与应变时,类似公式(1)和(2) 的关系仍然成立,但比例常数稍有变化,习惯上分别用E和G来表示,E也称为杨氏模量,E和G的关系为:
其中ν称为波松比,表示纵向形变 与横向形变间之比值关系。一般来说,弹性形变都比较小,特别是对刚性较大的金属材料来说,更是如此。在这种情况下,工程应力及应变与真实应力及应变的区别很小,E、G 分别与C、C′就等同起来。