strain

定义：由外力所引起的物体尺寸和形状的单位变化量。

学科：机械工程 力学 物理学 冶金学 食品科学技术

相关名词：应力 形变 度量

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【延伸阅读】

“应变”是科技与工程领域一个关键而基础的概念。它精准地度量了物体在外力作用下发生的形状改变程度，是我们理解物质如何变形的一套科学“量尺”。

为了方便理解，我们将“应变”与“应力”做一个比较。当我们用力拉一根皮筋时：应力，就是手施加在皮筋单位面积上的“内力”，是原因，是驱动变化的“推力”。应变，就是橡皮筋自身被拉长的程度，是结果，是形状改变的“量化描述”。

应变主要分为两大类：正应变和切应变。

正应变，又称线应变，描述的是物体在受到拉伸或压缩时，长度方向上的变化。例如，拉长弹簧时，其增长长度与原长之比，即为拉伸正应变；按压弹簧时，其缩短长度与原长之比，则为压缩正应变。

切应变，又称剪应变，描述的是物体内部结构发生相对滑动或错动的形变程度，通俗地说就是“扭曲”。将一本书平放在桌上，用手推动书的封面，书的形状由此发生扭曲，这个过程中就产生了切应变。地震时，地壳板块相互挤压错动，就是岩层中积累的巨大剪切应变能瞬间释放的结果。

对应变的深入研究，是理解材料与保障安全的核心。通过绘制应力-应变曲线，人们可以清晰地解读出材料的“性格”：是脆弱的，还是坚韧的，或是柔软的。这些特性决定了材料的应用场景。在任何结构设计中，计算和控制在载荷下可能产生的应变是确保安全的前提，无论是高楼在风中的轻微摆动，还是机翼在气流中的弯曲，其应变都必须被严格限制在材料所能承受的安全范围之内。应变片是现代测控技术的核心元件之一，它往往粘贴在桥梁、机械、航天器等的关键部位，实时感知结构的“健康”状况，为预警和诊断提供最直接的数据。

总之，“应变”是我们用以量化物质世界形变的一套精密“语言”。从微微弯曲的塑料尺，到横跨江河的悬索大桥，再到脚下广阔的地壳板块，应变深刻地影响着我们日常生活与科技发展的方方面面。

（延伸阅读作者：中国科学技术大学出版社编审 孔庆勇）

责任编辑：张鹏辉