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材料进行拉伸试验,获得应力应变的变化关系,绘成拉伸曲线。然后我们要做的工作就是寻找这个变化关系中的不变量。
求导是常用的手段。在拉伸曲线上,有一些一阶导数等于0(极点)和二次阶导数等于0(拐点)的位置往往是恒定的,它们对应的横坐标或纵坐标的值就很有用,可以作为材料的性能指标。曲线上还存在一些阶段,一阶导数(斜率)是恒定的,这个恒定的值也可以是材料的性能指标。屈服强度、抗拉强度、刚度就是这样而来。还有,对曲线的积分也可以找到恒定值,这是材料的一个韧性指标。如果能找到二阶导数等于某恒定值的阶段,自然也是材料的性能指标,只不过好像现在还没发现或讨论这种情况。
实验曲线的极点、拐点等有重要的理论分析价值。有两个极点、一个拐点,曲线被它们分成四个阶段,每一个阶段的微观机制都不相同。如拉伸曲线被分成弹性变形阶段、均匀塑性变形阶段、非均匀变形阶段。各种变形的微观机制,你懂的。
量子力学的波函数也是如此。一个材料体系的波函数中找到的各种不变恒量,都是体系微观结构的特征(性能),可作为该体系微观结构的特征量(“性能指标”)。
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