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内力与应力:轴力、正应力、剪应力及极限应力

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:轴向拉伸、压缩变形时的内力称为轴力。同截面垂直的,称为正应力或法向应力,用符号σ表示;同截面相切的称为剪应力或切应力,用符号τ表示,如图2-1-4所示。对某种材料来说,应力可能达到的这个限度称为该材料的极限应力。正应力的正负规定:拉伸应力为正,压缩应力为负。

内力与应力:轴力、正应力、剪应力及极限应力

1.内力

构件在外力作用下发生变形,其内部各质点间的相对位置要发生改变,伴随这种改变,各质点间原有的相互作用力也必然发生改变。这种由于外力作用而引起的各质点间相互作用力的改变量,称为“附加内力”,简称内力。

特点:其大小及分布随外载荷的变化而变化,外力消失,内力也消失。内力与构件的尺寸、形状、材料无关。

轴向拉伸、压缩变形时的内力称为轴力。轴力的正负规定:当轴力方向离开横截面时,杆件受拉,轴力为正;杆件受压,轴力为负。

2.应力

杆件在外力作用下,单位面积上的内力称为应力。它是由外力引起的在某点内力的集度,反映内力系在该点的强弱。同截面垂直的,称为正应力或法向应力,用符号σ表示;同截面相切的称为剪应力或切应力,用符号τ表示,如图2-1-4所示。

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图2-1-4 正应力和切应力

轴向拉伸、压缩时的应力为正应力,其计算公式:

式中,σ为横截面上的正应力,单位是N/m2(Pa);FN为横截面上的轴力,单位是N;A为横截面积,单位是m2

应力会随着外力的增加而增长,对于某一种材料,应力的增长是有限度的,超过这一限度,材料就要破坏。对某种材料来说,应力可能达到的这个限度称为该材料的极限应力。

正应力的正负规定:拉伸应力为正,压缩应力为负。

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