这四个概念——我的理解。一个搞岩石力学,流体力学和固体力学等的人的发言。希望对大家有益。
力——力的特征是有作用点,有大小,有方向。也就是力的三要素,才能称之为力,其大小用N牛顿表示。起源于固体力学,作用点通常为物体的质心。后来被应用于其他学科领域,由力的定义的严谨性要求,导致很多学科从产生开始,就有先天的缺陷。比如说岩石力学,流体力学等,我这里不想展开,大家去思考,有机会再讨论。
压强——是中学课本里的一个概念,就是单位面积上的平均力。N/m2, Pa,用于描述流体所受到的载荷的大小,反应流体的某一极小区域的静压载荷状态。因为流体用质心很难描述,所以直接用力描述不准确,所以引入了压强的概念。
应力——是力学中一个比较精准的升华了的概念,是单位面积上的平均力趋于极限时候的值,单位也是N/m2, Pa,但是它可以描述物体某点的受载状态。虽然他起源于固体力学,理论上也可以用于流体力学,但是存在一定的不严谨性(这里不展开)。但是应力和压强概念不能等同,应力有各种类型,正应力(其中正应力若取负值,即受压应力,其概念类似于压强,这时可以近似认为它们概念一样),剪应力,主应力,弯曲应力等等。一点的应力有六个分量,其中只有三个是独立分量,这三个独立分量的大小组合方式不同可以度量材料是否破坏,所以出现了许许多多的应力强度理论。
压力——可以认为它与压强概念是等同的。这是那些起初对力学概念不很严谨人的一个术语,由于大家都这么用,就成了描述压强概念的一个俚语。多数用于流体力学,如压力分布;有些人也用于固体变形力学,如接触压力。也有人把它误认为是“力”概念,认为是物体所受压缩载荷的大小,那是个人理解错误。