Физические основы микросистемной техники. Механцев Е.Б - 13 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТТИ ЮФУ | Таганрог

Составители: 

Рубрика: 

13
2. МИКРОМЕХАНИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ МСТ В СИЛОВОМ ПОЛЕ
2.1. Закон Гука
В 1676 году английский ученый Роберт Гук открыл фундаментальную за-
кономерность между силами и вызванными ими перемещениями: сила растя-
жения или сжатия, приложенная к телу в форме стержня, вызывает изменение
длины тела (рис. 2.1).
Рис. 2.1. К понятию закона Гука
Величина изменения длины тела зависит от размеров тела, материала и
величины силы [3]:
l
l
E
S
F
∆
⋅= , (2.1)
где F – внешняя сила; S – площадь поперечного сечения тела; Е – модуль Юнга
(упругости); ∆l – изменение длины тела; l – длина тела.
Так как
,
;
ε
σ
=
∆
=
l
l
S
F
(2.2)
то выражение (2.1) примет вид
ε
σ
⋅
=
E
, (2.3)
где σ – механическое напряжение; ε – относительная деформация.
Необходимо отметить, что модуль Юнга является физической постоянной
материала и определяется экспериментально.
На основании закона Гука (2.3) можно сказать, что модуль Юнга равен
отношению приложенного напряжения к вызванному им относительному уд-
линению [3]:
ε
σ
=E . (2.4)
Величина, обратная модулю Юнга, называется коэффициентом упругости
[3,4]:
σ
ε
α
==
E
1
. (2.5)
Необходимо помнить, что закон Гука выполняется только в области уп-
ругих деформаций.

Страницы