1.5 杆件变形的基本形式

杆件受力的情况各种各样，相应的变形也形式各异。然而变形的基本形式有以下四种。

（1）轴向拉伸或轴向压缩。在一对作用线与直杆轴线重合的外力作用下，直杆的主要变形是长度的改变，这种变形形式称为轴向拉伸［图1.5（a）］或轴向压缩［图1.5（b）］。简单桁架结构在载荷作用下，桁架中的杆件就发生轴向拉伸或轴向压缩，起吊重物的钢索、内燃机中的活塞杆等，也都属于这种变形。

（2）剪切。在一对相距很近的大小相同、指向相反的横向外力作用下，直杆的主要变形是横截面沿外力作用方向发生的相对错动［图1.5（c）］，这种变形称为剪切。机械中的连接件，如键、铆钉、螺栓等都产生剪切变形。

图1.5

（3）扭转。在一对转向相反、作用面垂直于直杆轴线的外力偶的作用下，直杆的相邻横截面将绕轴线发生相对转动，杆件表面纵向线将变成螺旋线，而轴线仍保持为直线［如图1.5（d）］，这种变形称为扭转。机械中传动轴的主要变形就包括扭转。

（4）弯曲。在一对转向相反、作用面在杆件的纵向平面（包含杆轴线在内的平面）内的外力偶作用下，直杆的相邻横截面将绕垂直于杆轴线的直线（中性轴）发生相对转动，变形后的杆件轴线将弯曲成曲线。这种变形形式称为纯弯曲［图1.5（e）］。梁在横向力作用下也产生弯曲变形，但同时还发生剪切变形，称为横力弯曲。传动轴的变形往往是扭转和弯曲变形的组合。

工程中常用构件大多数为上述几种基本变形的组合，纯属一种基本变形形式的构件较为少见。但若以某种基本变形为主要变形形式，其他的变形属于次要变形，则可按该基本变形来计算。若其他几种变形均不能忽略，则属于组合变形问题。