第四节：轴向拉伸和压缩时的变形.pptx

第四节 轴向拉伸和压缩时的变形 一、弹性变形与塑性变形 用手拉一根弹簧，当拉力不大时就放松，弹簧可以恢复原状，这就是弹性变形。当拉力很大再放松时，弹簧被拉长了，说明弹簧有一部分变形不能消失而残留下来了，这部分残留的变形就是塑性变形。 弹性变形：杆件在外力作用下会发生变形，随着外力取消随之消失的变形。 对比总结：塑性变形： 杆件在外力作用下会发生变形，当外力取消时不消失或不完全消失而残留下来的变形。 第四节 轴向拉伸和压缩时的变形 二、纵向变形和胡克定律： 1、纵向变形 杆件在轴向力作用下，杆的长度会发生变化，杆件长度的改变量叫做纵向变形，用△l 表示。若杆件变形前长度为l ，变形后长度为l 1 第四节 轴向拉伸和压缩时的变形 则纵向变形为： △l = l1 - l 拉伸时纵向变形是伸长，规定为正；压缩时纵向变形是缩短，规定为负。 2、胡克定律 在弹性受力范围内，杆件的纵向变形与轴力及杆长成正比，与杆件的横截面面积成反比。 即 上式叫做胡克定律，式中的比例系数E为材料的弹性模量。 需特别注意：（1）胡克定律只适用于弹性受力范围内（2）当用于计算变形时，在杆长l 内，轴力N、材料的弹性模量E及截面积A均为常数。 第四节 轴向拉伸和压缩时的变形 杆件的纵向变形与杆长l 有关，在其它条件相同时，杆件愈长则纵向变形愈大。为了消除杆长对变形的影响，常用单位长度的变形来描述杆件变形的程度。单位长度的变形叫做线应变，用ε表示。 或 上式是胡克定律的的另一种形式，它表明在弹性受力范围内，应力与应变成正比。 第四节 轴向拉伸和压缩时的变形 三、横向变形 拉压杆产生纵向变形时，横向也产生变形。若杆件变形前的横向尺寸为α，变形后为，则横向变形为向应变为 ： 横向应变为 杆件受拉时，横向尺寸缩小，ε′为负值；杆件受压时横向尺寸变大，ε′为正值。可见，轴向拉、压杆的线应变与横向应变的符号总是相反。 第四节 轴向拉伸和压缩时的变形 例：图示为一两层的木排架，作用在横木上的荷载传给立柱，其中一根柱的受力图如图b所示，P1=30KN，P2=50KN。柱子为圆截面，直径d=150mm。木材的弹性模量E=10Gpa。求木柱的总变形。 解：木柱AB和BC两段轴力不同，应分别求出两段变形，然后求其总和 （1）求轴力 （2）求变形 截面面积 第四节 轴向拉伸和压缩时的变形 第四节 轴向拉伸和压缩时的变形 第四节 轴向拉伸和压缩时的变形