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2 機械力學 下

9-1 張應力、張應變、壓應力、壓應變及彈性係數

1 張應力與壓應力

在上冊中，我們已經知道力學的研究範圍包括剛體力學與非剛體力學兩

大類。而在上冊中，我們已經對剛體力學有了完整的概念。本冊則將針對非

剛體力學中的材料力學予以討論。

剛體力學是研究物體受外力作用後的外效應。然而，自然界中並無剛體

存在。也就是說，物體受外力作用後，除了產生外效應外，物體本身也會產
生變形。所以，探討物體受外力作用後，所產生之內應力及變形狀態者，稱

為材料力學。如圖 9-1(a) 所示，足球選手將球踢出，我們看見球往球門飛

射，這是球的外效應；而在圖 9-1(b) 中，當足球員將球踩下時，若球產生變

形，這便是球的內效應了。

(a) 球的外效應 (b) 球的內效應

圖 9-1 外效應與內效應

材料所承受的負荷常見的有張力（Tension）、壓力（Compression）、

剪力（Shear）、彎曲力矩（Bending Moment）及扭矩（Torque）等五種，
如圖 9-2 所示。本章將就張力及壓力對材料的影響詳加討論。至於另三種負

荷，將於往後章節中介紹之。