Cơ học vật rắn
Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Cơ học vật rắn là một phân ngành của cơ học nghiên cứu các ứng xử của vật rắn dưới tác dụng của các lực từ bên ngoài (ngoại lực). Nó còn là một phần của một chuyên ngành nghiên cứu rộng hơn là cơ học các môi trường liên tục.
Dưới tác động của ngoại lực, vật rắn (ở trạng thái cân bằng cơ học hay chuyển động) có xu hướng thay đổi hình dáng so với trước khi chịu tác dụng của lực và được gọi là biến dạng, khi đó trong vật xuất hiện ứng suất để chống lại sự biến dạng. Có một vài các mô hình vật liệu tiêu chuẩn để mô tả vật rắn ứng xử như thế nào khi chịu tác dụng của các lực:
- Đàn hồi -- Vật liệu có khả năng khôi phục lại nguyên hình dáng ban đầu khi bỏ lực tác dụng. Một lò xo tuân theo Định luật Hooke là một ví dụ về vật thể đàn hồi.
- Đàn nhớt -- là vật liệu vừa có tính đàn hồi, vừa có tính nhớt.
- Vật liệu dẻo -- một vật liệu mà khi ứng suất vượt quá một giá trị ngưỡng nào đó, nó không có khả năng khôi phục lại hình dáng ban đầu, mà vẫn còn biến dạng khi đã bỏ lực tác dụng. Thông thường vật liệu này vẫn ứng xử đàn hồi khi ứng suất trong vật vẫn còn nhỏ hơn giá trị ngưỡng.
Một trong những ứng dụng phổ biến nhất của cơ học vật rắn biến dạng là phương trình dầm Euler-Bernoulli.
Cơ học vật rắn sử dụng rộng rãi khái niệm ten xơ để mô tả ứng suất, biến dạng và quan hệ giữa chúng.
Một cách điển hình, cơ học vật rắn dùng mô hình tuyến tính để biểu diễn quan hệ giữa ứng suất và biến dạng.
Để hiểu thêm các định nghĩa cụ thể hơn của ứng suất, biến dạng và quan hệ giữa chúng, xem thêm sức bền vật liệu.
[sửa] Tài liệu tham khảo
- L.D. Landau, E.M. Lifshitz, Course of Theoretical Physics: Theory of Elasticity Butterworth-Heinemann, ISBN 075062633X
- J.E. Marsden, T.J. Hughes, Mathematical Foundations of Elasticity, Dover, ISBN 0486678652
- P.C. Chou, N. J. Pagano, Elasticity: Tensor, Dyadic, and Engineering Approaches, Dover, ISBN 0486669580
- R.W. Ogden, Non-linear Elastic Deformation, Dover, ISBN 0486696480
- S. Timoshenko and J.N. Goodier," Theory of elasticity", 2d ed., New York, McGraw-Hill, 1951.
- A.I. Lurie, "Theory of Elasticity", Springer, 1999.