第八章物体的弹性骨的力学(lìxué)性质在研究刚体的运动时，我们忽略了在外力作用下物体形状和大小的变化，从而引入了刚体这一理想模型。实际上任何物体在外力作用下其形状和大小都会发生变化，即产生一定的形变。若形变不超过一定限度，当除去外力后，物体能完全恢复原状，这种形变称为(chēnɡwéi)弹性形变；若形变超过一定限度，当除去外力后，物体不能再恢复原状，这种形变称为塑性形变。研究物体在力的作用下所产生的形变，不仅在工程上，而且在生物医学上也有着重要意义。这一章主要讨论物体的弹性形变及骨的力学性质。第一页，共三十四页。第一节应力(yìnglì)和应变1.1应力设一粗细均匀、截面积为S的棒，在棒的两端施加大小相等、方向相反的拉力F，如图所示。在棒上任取一截面BC，由于棒处于平衡状态，根据(gēnjù)牛顿第三定律，则被BC分开的两部分存在有相互作用，这种相互作用称为张力。对整个棒来说，张力是内力，对被分开的部分来说，它又是外力，而且是作用在整个横截面上的，其大小与所施加的拉力F相等,在横截面上均匀分布。我们(wǒmen)将横截面上的力与横截面积的比称为应力，用σ表示，即σ=F/SSFFCB第二页，共三十四页。当棒处于拉伸状态时，这一应力称为张应力；当棒处于压缩状态时，这一应力称为压应力。张应力和压应力都是垂直于横截面的，因此又称正应力。应力的单位(dānwèi)是N.m-2。设有一长方形物体，底面固定，现在上表面施加一与表面相切的作用力F，如图所示。由于物体是处于平衡状态，所以底面也受到一与F大小相等、方向相反的切向力作用。任取一与底面平行的横截面，显然横截面上下两部分也受到与横截φFFΔxl0面相切的且与F大小相等的力的相互作用，这种力是沿切向的内力(nèilì)。这种情况下单位截面上第三页，共三十四页。的内力称为(chēnɡwéi)切应力，用τ表示。若横截面积为S，则切应力当一固定体放在静止的液体或气体中时，固体要受到流体静压强的作用。不论固体表面的形状如何，流体静压强总是垂直于固体表面的。这种压强不仅作用于表面上，在固体内任一平面，都有垂直于该面的压强作用。这种压强也是一种应力(yìnglì)，是由于物体受到均匀压强作用而产生的。同样，当液体或气体的表面受到与其表面垂直的压强作用时，其内部任一想象平面上都有垂直该面的应力作用。FS第四页，共三十四页。总之，应力是作用在物体内单位截面积上的内力。应力反应了发生形变(xíngbiàn)的物体内部的紧张程度。...
