2020-09-24 23:55:33

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工程结构构件的基本变形形式之一。对于受拉伸或压缩的等截面直杆(棱柱形杆),根据杆受力时横截面保持为平面的假设,则横截面上无剪应力τ,而其正应力σ为均匀分布,其值等于轴力N 除以横截面面积A,即σ=N/A;当材料在线弹性范围内工作时,根据胡克定律(见材料力学),杆内一点处的轴向(纵向)线应变为ε=σ/E(E为材料的拉、压弹性模量);在轴力N 为常量的长度L范围内,绝对线变形ΔL的计算公式为ΔL=NL/EA。

基本信息

  • 中文名称

    拉伸和压缩

  • 性质

    工程结构构件的基本变形形式之一

目录

折叠 编辑本段 正文

事实上,以上变形假设和结论并不普遍适用于所有棱柱形杆。如薄壁的Z形截面杆在通过横截面形心的拉力作用下,除发生伸长变形外,两个翼缘还在各自的纵向平面内弯曲(图1),即使在离外力作用截面相当远处,横截面也不再保持为平面,其上的正应力并非均匀分布,且有剪应力存在;这一现象已为薄壁杆件的约束扭转理论所论证。显然就静力学的观点来看,此时整个横截面上的正应力却仍然只组成通过横截面形心的合力N,而剪应力不组成合力和合力矩。由此可知,根据杆件横截面一边分离体的平衡条件确定横截面上内力,并据此计算应力,只是一种初等的方法。 又如变截面直杆受拉伸(压缩)时,横截面上正应力亦非均匀分布,且有剪应力存在。根据弹性力学的分析结果,矩形截面的等厚度楔形板受拉伸时(图2),如果顶角α=20°,则横截面上的最大正应力与按公式 σ=N/A算得的值相比,两者相差2%,而当 α=60°时,两者相差竟达20%。 在工程计算中,对于拉杆通常只要求保证其具有足够的强度,即工作应力不超过容许应力(材料的破坏应力除以安全系数);必要时也要求控制其变形量。对于压杆,其正常工作的条件往往不是受强度控制,而是受稳定性控制(见柱的基本理论)。

折叠 编辑本段 参考书目

S.P.Timoshenko,J.M.Gere,Mechanics of materials,Van Nostrand Reinhold Co.,New York,1972.

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