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1、课题九 轴向拉伸和压缩时的变形,一、弹性变形与塑性变形 杆件在外力作用下会发生变形,随着外力取消即随之消失的变形叫做弹性变形。当外力取消时不消失或不完全消失而残留下来的变形叫做塑性变形。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(见图9-1)。 图9-1,课题九 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。
2、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。 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,用表示。,课题九 轴向拉伸和压缩时的变形,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。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,变形后为 ,则横向变形为 横向应变为 杆件受拉时,横向尺寸缩小,为负值;杆件受压时横向尺寸变大,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。,课题九 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,