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细节:轴力、应力、应变
1.轴力
力作用于杆件的两端并沿杆件的轴线,称为轴力。轴力分拉力和压力两种。
2.应力
如图2-10所示,杆件的内力是指杆件本身的一部分与另一部分之间互相作用的力,N即为1-1截面的内力。作用在截面单位面积上的内力称为应力。
应力σ=N/A,其中A为截面的面积。
轴向拉力产生拉应力,轴向压力产生压应力。拉应力和压应力垂直于截面时,称为正应力。应力以N/m2(Pa)或kN/m2(kPa)为单位。
3.应变
拉杆在拉力P的作用下,杆的长度将伸长,如图2-11所示。压杆在压力的作用下,杆将缩短。
图2-10 杆的内力
图2-11 拉杆的应力与应变
杆的伸长(或缩短)ΔL=L1-L
线应变=杆的伸长(或缩短)/杆的原长,即ΔL/L。ε称线应变,即单位长度的伸长(或压缩)量。对于拉伸,ε称为拉应变。对于压缩,ε称为压应变。
4.弹性变形
如将拉力或压力卸去后,杆的长度将恢复到原来的长度,这种性质称为弹性。具有弹性的物体称为弹性体。
弹性物体,在拉力或压力的作用下,物体将发生伸长或压缩变形,去掉拉力或压力物体将消失变形,恢复到原来的形状,这种变形称为弹性变形。