zhoudejibenlilun轴的基本理论elementarytheoryofshaftelementarytheoryofshaft以扭转为主要变形的直杆称为轴，如机械中的传动轴，而在土木建筑工程中习惯上称为受扭构件。扭转变形的特点是杆的任意两个横截面，绕杆的轴线发生相对转动，如图1[圆截面轴扭转应力和变形][圆截面轴扭转应力和变形]。圆截面轴的扭转圆截面轴的扭转用材料力学的方法求解其应力和变形时，采用了平面假设，即认为圆轴的横截面在轴受扭时保持为平面，且半径仍为直线。由此得知，当轴在线弹性范围工作时，横截面上任一点处的剪应力与该点离圆心的距离成正比，其方向垂直于半径,在截面周界上的各点处剪应力达到最大值。圆轴横截面上剪应力的计算公式为＝/式中为横截面上的扭矩,可由截面法求得；为截面的极惯性矩，对于直径为的实心圆截面=/32，对于外直径为,内直径为的空心圆截面=(-)/32。如果在长度的区间内,扭矩为常量,截面尺寸不变且材料亦相同,则该区间之两个任意横截面的相对扭转角为＝/式中为材料的剪切弹性模量；的单位为弧度。在求得圆轴受扭时的应力和变形后，即可进行轴的强度和刚度计算。强度条件要求轴的横截面上的最大剪应力，不超过材料的容许剪应力[]；刚度条件要求轴的单位长度的最大扭转角[max1][max1]不超过允许的最大单位扭转角[]。非圆截面杆的扭转非圆截面杆的扭转横截面要发生翘曲(凹凸)，平面假设不适用，故此类杆件横截面上剪应力的分布规律与圆截面轴亦不同,如图2[矩形截面剪应力分布][矩形截面剪应力分布]。其应力和变形都不能用对于圆轴扭转的应力和变形公式计算，需要用弹性力学或实验方法分析。王魏