杆件的基本变形形式有哪些？

Question

如题所述

Answer 1

1. 拉伸与压缩变形：当作用于杆件的力大小相等、方向相反且作用线与杆件轴线重合时，会引起杆件的长度发生变化，表现为伸长或缩短。此类变形称为拉伸或压缩变形。此时，杆件横截面上的内力称为轴力，其应力分布沿轴线方向呈对称的正应力，且整个截面的应力近似均匀分布。
2. 弯曲变形：当杆件受到垂直于其轴线的力时，杆件将在截面上产生弯曲。弯曲变形导致杆件在垂直于作用力的平面内形成圆弧形状的变形。截面上的应力为剪应力，其分布不均匀，通常在杆件的截面中心附近最大，靠近边缘处逐渐减小。
3. 剪切变形：当杆件受到平行于其横截面的力时，会在截面内产生剪切应力，导致截面发生错动，这种变形称为剪切变形。剪切变形通常发生在连接件或剪切梁等结构中。
4. 扭转变形：当杆件受到绕其轴线的扭矩作用时，会在杆件内部产生剪切应力，导致杆件发生扭转。扭转变形表现为杆件的截面绕轴线旋转。扭转时的剪切应力沿杆件半径方向分布，且在杆件中心最大，向外逐渐减小。
以上是杆件的基本变形形式，每种变形都有其特定的内力和应力分布特点，是工程结构分析和设计的基础。