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拉伸和压缩
2021.07.22 14:53:01· 渴望留学人 浏览27次
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lashenheyasuo拉伸和压缩tensionandcompressiontensionandcompression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,而其正应力为均匀分布,其值等于轴力除以横截面面积,即=/;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=/(为材料的拉、压弹性模量);在轴力为常量的长度范围内,绝对线变形的计算公式为=/。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[Z形截面杆轴向拉伸时翼缘发生弯曲变形][Z形截面杆轴向拉伸时翼缘发生弯曲变形]),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NN,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[楔形截面轴向拉伸时横截面上的应力][楔形截面轴向拉伸时横截面上的应力]),如果顶角=20,则横截面上的最大正应力与按公式=NN/算得的值相比,两者相差2%,而当=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)。参考书目参考书目S.P.Timoshenko,J.M.Gere,Mechanicsofmaterials,VanNostrandReinholdCo.,NewYork,1972.奚绍中
2021.07.22 15:52:56 · 云经理
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