什么是机械应变

① 什么是大应变、小应变

在连续介质范畴内

小变形是指位移的二阶导数相比一阶导数可以忽略不计
大变形则不可忽略二阶导数

小变形在计算中不需要考虑移动坐标就可以满足精度要求；大变形则为了保证计算精度则要移动坐标。

大应变就是弹性屈服超过极限,小应变就是在塑性变形范围之内的,

变形和小应变分析假定位移小到足够使所得到的刚度改变无足轻重。大应变分析说明由单元的形状和取向改变导致的刚度改变。

如何区分大应变与小应变，不同的领域有不同的考量，例如土动力学中一般将0.01 ％的应变量级作为大应变与小应变的界限（参见王杰贤.动力地基与基础），对于土的静力变形问题，有的学者甚至认为0.5 ％也属小应变；而在基桩检测中，大应变指承载力检测，小应变指完整性检测

大变形问题一般指几何非线性问题

在弹塑性力学与有限元法中，小变形假设指物体发生的位移远小于物体自身的几何尺度，同时材料的应变远小于1，在此前提下，建立物体或微元体的平衡条件时可不考虑物体的位置和形状的变化。因此分析中不必区分变形前与变形后的位置和形状，而且在加载和变形过程中的应变可以用位移一次项的线性应变进行度量

如若该问题不满足小变形假设，则为大变形问题，其平衡条件应如实建立在变形后的位置和形状上，以考虑变形对平衡的影响，同时应变也应包括位移的二次项，即平衡方程与几何关系均为非线性，即为几何非线性问题

大变形问题可分为大变形小应变问题、大变形大应变问题

大变形小应变问题指尽管位移和转动相当大，但应变很小，甚至材料处于弹性阶段，例如结构工程中的稳定问题

大变形大应变问题指位移和转动相当大的同时应变较大，例如岩土工程中的土体大变形问题，当然这里需要引入材料非线性

参见 王勖成. 有限单元法. 清华大学出版社. 2003.

用桩体完整性测试仪检测桩基简称小应变。小应变只能用来检测桩身的完整性的，有无断桩，颈缩等现象。不能提供承载力。

在桩身两侧直接粘贴电阻应变片或者其它应变传感器结合机械结构反复加载进行桩基试验的方法简称大应变。大应变可以提供承载力，但是误差可达到20%。

直接在桩基上缓慢地增加荷载来进行桩基试验的方法简称静载试验。静载是最直观，最准确的办法。但因它是有损性检测，且检测周期长、设备庞大、费用高，实际上只能是小比例抽检，而难以对桩基进行大比例的质量及承载力普查。所以静载试验不能成为桩基础质量全面检测的手段。

《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 106－2003）对桩基检测有要求，但各地对规范的理解不同，执行也有区别。如深圳市对桩基检测的基本规定是静载1%且不少于3枚，大应变3%且不少于5枚，小应变基本是100%了。

② 材料力学，机械工程中的应力是指什么

单位面积上的力为应力，单位长度上的变形就是应变

③ 什么是应变计与应变片，它们的区别

将应变片贴在被测定物上，使其随着被测定物的应变一起伸缩，这样里面的金属箔材就随着应变伸长或 应变片原量缩短。很多金属在机械性地伸长或缩短时其电阻会随之变化。应变片就是应用这个原理，通过测量电阻的变化而对应变进行测定.应变片主要应用于传感器。振动时效效果取决于振型的选择。为确保准确地消除或降低工件关键部位的残余应力，防止焊接、切割、铸造、锻压、机加工件变形与开裂。Sigmar开发出多种常规时效设备，可为用户提供科学的工艺振型分析、方便的设备操作功能，以便定性地保证时效工艺效果……它们可分为分为4个系列16个规格。
应变计能将工程构件上的应变，即尺寸变化转换成为电阻变化的变换器（又称电阻应变片），简称为应变计。一般由敏感栅、引线、粘结剂、基底和盖层组成

④ ANSYS中 Total mechanical strain指的是什么应变

这个是“总机械应变”，即为弹性应变+塑性应变+蠕变应变的和。不包括热应变。

⑤ 称重仪表工作原理是什么

称重仪表的工作原理是采用称重传感器(可以是机械应变片式或应力式,甚至是复合型的)检测重量,一般都是三点或四点式传感器,传感器输出信号接到其附近的接线加法箱内,从该箱输出的总重信号远传给接收仪表.这里比较重要的是由于传感器的信号不是标准信号,需要的电缆要求也特殊,应该由称重仪厂商提供或者根据他们提出要求去购买和连接敷设.否则容易出现不准确的现象.
还有影响精度的因素是应考虑外界环境的影响,例如风力大小,雨雪等,
如果被称重物与管线等有软连接,由于连接效果问题也会影响测量精度.

⑥ 什么是应变效应

应变效应：金属导体或半导体在受到外力作用时，会产生相应的应变，其电阻也将随之发生变化。

在实际应用中，将金属电阻应变片粘贴在传感器弹性元件或被测饥械零件的表面。当传感器中的弹性元件或被测机械零件受作用力产生应变时，粘贴在其上的应变片也随之发生相同的机械变形，引起应变片电阻发生相应的变化。这时，电阻应变片便将力学量转换为电阻的变化量输出。

工作原理

应变片很好地利用了导体的物理特性和几何特性。当一个导体在其弹性极限内受外力拉伸时，其不会被拉断或产生永久变形而会变窄变长，这种形变导致了其端电阻变大。相反，当一个导体被压缩后会变宽变短，这种形变导致了其端电阻变小。通过测量应变片的电阻，其覆盖区域的应变就可以演算出来。

应变片的敏感栅是一条窄导体条曲折排列成的一组平行导线，这样的布置方式可将基线方向的微小变形累积起来以形成一个较大的电阻变化量累计值。

应变片的测量对象只有其所覆盖区域的变形量，足够小的应变片可在诸如有限元式的应力分析当中使用。它被广泛应用于材料的疲劳测试研究当中。

⑦ 什么是金属材料的应变效应

什么是金属材料的应变效应
1、电阻值将发生变化这种现象称为“应变效应”.根据应变效应将应变片粘贴于被测材料上被测材料受到外界作用产生的应变就会传送到应变片上使应变片的电阻值发生变化通过测量应变片电阻值的变化就可得知被测机械量的大小.
2、金属导体的电阻值随着它受力所产生机械变形(拉伸或压缩)的大小而发生变化的现象称之为金属的电阻应变效应.
应变效应应用范围十分广泛,可测量应变、应力、力矩、位移、加速度、扭矩等物理参量.电阻式应变片应用模式有两种,一是将应变片粘贴于弹性刚体上组成平衡电桥,然后接到转换电路,构成专用应变传感器；二是将应变片粘贴于被测物体上,然后接到专用应变仪直接读取应变量.

⑧ 物理上的应变和应力是什么

应力概念物体由于外因(受力、湿度、温度场变化等)而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并力图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置。在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力。同截面垂直的称为正应力或法向应力，同截面相切的称为剪应力或切应力。应力会随着外力的增加而增长，对于某一种材料，应力的增长是有限度的，超过这一限度，材料就要破坏。对某种材料来说，应力可能达到的这个限度称为该种材料的极限应力。极限应力值要通过材料的力学试验来测定。将测定的极限应力作适当降低，规定出材料能安全工作的应力最大值，这就是许用应力。材料要想安全使用，在使用时其内的应力应低于它的极限应力，否则材料就会在使用时发生破坏。 工程构件，大多数情形下，内力并非均匀分布，通常“ 破坏”或“ 失效”往往从内力集度最大处开始，因此，有必要区别并定义应力概念。
有些材料在工作时，其所受的外力不随时间而变化，这时其内部的应力大小不变，称为静应力；还有一些材料，其所受的外力随时间呈周期性变化，这时内部的应力也随时间呈周期性变化，称为交变应力。材料在交变应力作用下发生的破坏称为疲劳破坏。通常材料承受的交变应力远小于其静载下的强度极限时，破坏就可能发生。另外材料会由于截面尺寸改变而引起应力的局部增大，这种现象称为应力集中。对于组织均匀的脆性材料，应力集中将大大降低构件的强度，这在构件的设计时应特别注意。
应变概念
机械零件和构件等物体内任一点（单元体）因外力作用引起的形状和尺寸的相对改变。与点的正应力和切应力(见应力)相对应，应变分为线应变和角应变。受力零件和构件上的每一点都可取一个微小的正六面体，称为单元体。单元体任一边的线长度的相对改变称为线应变或正应变；单元体任意两边所夹直角的改变称为角应变或切应变，以弧度来度量。线应变和角应变是度量零件内一点处变形程度的两个几何量。零件变形后，单元体体积的改变与原单元体体积之比，称为体积应变。线应变、角应变和体积应变都是无量纲的量。当单元体各个面上的切应力都等于零，而只有正应力作用时，称该单元体为主单元体，它的各个面称为主平面，各主平面交线的方向称为主方向。沿主方向的线应变称为主应变。当外力卸除后，物体内部产生的应变能够全部恢复到原来状态的，称为弹性应变；如只能部分地恢复到原来状态，其残留下来的那一部分称为塑性应变。

⑨ 什么是机械应力和热应力

机械来应力(mechanical stress)：
物体由于外因(受力、湿源度变化等)而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力，
以抵抗这种外因的作用，并力图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置。
常见的应力现象就是钢丝不容易拉直，回卷起来。
热应力，既要确定温度场，又要确定位移、应变和应力场。与时间无关的温度场称定常温度场,它引起定常热应力;随时间变化的温度场叫非定常温度场，它引起非定常热应力。热应力的求解步骤：①由热传导方程和边界条件（求非定常温度场还须初始条件）求出温度分布；②再由热弹性力学方程求出位移和应力。