为什么材料要具有最佳应变？

材料要具有最佳的应变力。首先就要了解什么是材料的应变力。材料的应变：材料内任一点因各种作用引起的尺寸或形状发生相对变形。

材料的应变与 受力、湿度、温度场变化等，像磁场、电场、微波等也会引起材料的应变。

单位面积上的力叫应力，单位力产生的变形叫应变。

电阻应变片的工作原理是基于应变效应制作的，即导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时，其电阻值相应的发生变化，这种现象称为“应变效应”。

半导体应变片是用半导体材料制成的，其工作原理是基于半导体材料的压阻效应。压阻效应是指当半导体材料某一轴向受外力作用时，其电阻率发生变化的现象。理论上可以根据d性力学中 线d性各项同性材料 的本构关系决定, 参见任意一本d性力学教材. 在数学角度上,在本构矩阵中, 对于各项同性材料, 切应力和拉压应力的耦合项都是0.

薄壁圆筒扭转其实就是一个纯剪切的实例.应变没有单位，d性模量单位是Pa。

1、物体在受到外力作用下会产生一定的变形，变形的程度称应变。应变有正应变（线应变），切应变（角应变）及体应变。

2、d性模量指的是单向应力状态下应力除以该方向的应变。

材料在d性变形阶段，其应力和应变成正比例关系（即符合胡克定律），其比例系数称为d性模量。

d性模量的单位是达因每平方厘米。“d性模量”是描述物质d性的一个物理量，是一个统称，表示方法可以是“杨氏模量”、“体积模量”等。

利用压电材料的正逆压电效应制成的换能器，换能器顾名思义就是指可以进行能量转换的器件。通常我们所说的为电声换能器，能够发射声波的换能器叫发射器；用来接收声波的换能器叫接收器。例如压电蜂鸣器就属于电-声换能器，通常可以用作报警器等。 压电陶瓷换能片的原理是，当压力或张力施加到陶瓷片上时，在陶瓷片的两端会产生极性相反的电荷，并通过电路产生电流。这种效应称为压电效应。如果由这种压电陶瓷制成的换能器被放入水中，那么在声波的作用下，在换能器的两端会感应出电荷，这是声波接收器。此外，压电效应是可逆的。 如果交变电场施加到压电陶瓷片上，陶瓷片会不时变得越来越薄和厚，同时产生振动并发出声波。因此，解决了超声波发射器的问题。

材料受力方式不同，形变方式也不同。常见的应力和应变有：

（1）张应力、张应变和拉伸模量

材料受简单拉伸时（图7-34），张应力：

张应变（又称伸长率）：

拉伸模量（又称杨氏模量）：

（2）（剪）切应力、（剪）切应变和剪切模量

应力方向平行于受力平面，如图7-35所示。

切应力 切应变

剪切模量

还有一个材料常数称泊松（Poisson）比，定义为在拉伸试验中，材料横向单位宽度的减小与纵向单位长度的增加的比值 （注：加负号是因为Δm为负值）

可以证明没有体积变化时，υ＝0.5，橡胶拉伸时就是这种情况。其他材料拉伸时，υ<0.5.υ与E和G之间有如下关系式：

因为0<υ≤0.5，所以2G<E≤3G。也就是说E>G，即拉伸比剪切困难，这是因为在拉伸时高分子链要断键，需要较大的力；剪切时是层间错动，较容易实现。

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