第3章 轴向拉伸与压缩

轴向拉伸和压缩是杆件受力与变形基本形式中最简单的一种,所涉及的一些基本原理与方法比较简单,但在材料力学中却有一定的普遍意义。

本章主要介绍杆件承受轴向拉伸和压缩时杆件应力和变形的基本问题,包括:内力、应力、变形;材料在拉伸和压缩时的力学性能以及强度条件。目的是使读者对“材料力学”有一个比较全面的了解。

承受轴向载荷的拉(压)杆在工程中的应用非常广泛。例如一些机器中所用的各种紧固螺栓,图3-1所示为其中的一种,在紧固时,要对螺栓施加预紧力,螺栓承受轴向拉力,将发生伸长变形;图3-2所示由气缸、活塞、连杆所组成的机构中,不仅连接气缸缸体和气缸盖的螺栓承受轴向拉力,带动活塞运动的连杆由于两端都是铰链约束,因而也是承受轴向载荷的杆件。此外,起吊重物的钢索、桥梁桁架结构中的杆件等,也都是承受拉伸或压缩的杆件。

图3-1 承受轴向拉伸的紧固螺栓

图3-2 承受轴向拉伸的连杆和螺栓