拉伸压缩的应力

拉伸与压缩的变形计算公式
本文旨在介绍拉伸与压缩的变形计算公式。

拉伸与压缩都是弹性变形和应力应变理论的重
要部分，研究这一理论有助于更好的了解材料的本质，以及材料在应变下的行为。

介绍此
变形公式前，先讨论拉伸和压缩的弹性变形模型，再着重讨论变形计算公式。

拉伸与压缩变形关于一般弹性变形模型，其特殊性在于发生变形的结构形状由断面大小变
化而变化。

要求明确拉伸和压缩变形之前需要确定应力，这与一般弹性变形模型，其需要
确定应变有所不同。

具体地说，弹性变形模型中断面应变小于材料弹性变形临界极限，才
能保证结构的整体稳定；拉伸和压缩变形之前需要确定断面应力大小，当应力大于材料极
限抗压抗拉强度时，就会发生断裂或塌陷的现象，使得结构不再整体稳定。

说明拉伸与压缩的弹性变形模型之后，再来讨论拉伸与压缩的变形计算公式。

拉伸变形计
算公式为：断面变形δ= FL/EI，式中，F为拉伸力，L是变形结构宽度，E为材料弹性模量，I为变形结构惯性矩。

而压缩变形计算公式为：断面变形δ= FH/KG，式中，F为压
缩力，H是变形结构高度，K为材料塑性模量，G为变形结构惯性矩。

以上就是拉伸与压缩的变形计算公式，它们反映了变形结构在拉伸与压缩时不同材料参数
之间的关系，也为研究弹性变形和应力应变理论提供了重要依据。

只要熟练掌握这一理论，可以充分发挥材料的物理性能，为机械结构设计提供有效参考。

105. 什么是拉伸和压缩应力的差异？105、什么是拉伸和压缩应力的差异？在我们日常生活和各种工程应用中，经常会遇到物体受到力的作用而产生变形的情况。

其中，拉伸和压缩应力是两种常见的应力形式，它们有着明显的差异。

首先，让我们来理解一下什么是拉伸应力。

当一个物体受到两端向外的拉力时，就会产生拉伸应力。

比如说，我们拉一根橡皮筋，橡皮筋就会变长变细，这时候橡皮筋内部就产生了拉伸应力。

从微观角度来看，拉伸应力会使物体内部的原子或分子间距增大，导致物体沿拉力方向伸长。

而压缩应力则恰恰相反。

当物体受到两端向内的压力时，就会产生压缩应力。

想象一下，我们用力挤压一个海绵块，海绵块会被压扁，此时海绵块内部就承受着压缩应力。

从微观层面说，压缩应力会使物体内部的原子或分子间距减小，物体在压力方向上被压缩。

从力的作用效果来看，拉伸应力通常会导致物体变长、变细，甚至可能发生断裂。

比如，一根承受过大拉力的绳子可能会被拉断。

而压缩应力往往使物体变短、变粗，严重时可能会出现压溃、凹陷等现象。

比如，柱子在承受过大的压力时可能会被压垮。

在材料的性能方面，不同的材料对拉伸和压缩应力的承受能力是不同的。

有些材料，如钢材，在拉伸和压缩时的强度特性比较接近；但也有一些材料，比如混凝土，其抗压能力通常远大于抗拉能力。

这也是为什么在建筑结构中，混凝土常用于承受压力，而钢筋则用于增强抗拉能力。

再从应力应变曲线来分析，拉伸和压缩应力也有显著的差别。

在拉伸应力下，材料的应力应变曲线通常会经历弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段。

而在压缩应力下，材料的应力应变曲线可能没有明显的屈服阶段，并且在达到极限抗压强度后，可能会出现突然的破坏。

在实际应用中，拉伸和压缩应力的差异也非常重要。

以桥梁为例，桥梁的钢梁在承受车辆荷载时，底部受拉，顶部受压。

设计人员需要根据钢材在拉伸和压缩状态下的不同性能，合理地确定钢梁的尺寸和形状，以确保桥梁的安全和稳定。

在机械制造中，轴类零件在传递扭矩时，会同时受到拉伸和压缩应力的作用。

构件应力知识点总结大全一、应力的定义应力是单位面积的内部分子间或分子与外力之间的相互作用力，通常表示为F/A，其中F 是力的大小，A是力作用的面积。

应力是衡量材料承受外部载荷的能力，是材料内部原子和分子间的相互作用，是导致应变的根本原因。

二、应力的分类1. 拉伸应力：指材料在拉伸载荷作用下的应力，通常表示为σ=F/A，其中F是施加的拉伸力，A是截面积。

2. 压缩应力：指材料在压缩载荷作用下的应力，通常表示为σ=F/A，其中F是施加的压缩力，A是截面积。

3. 剪切应力：指材料在受到剪切力作用下的应力，通常表示为τ=F/A，其中F是施加的剪切力，A是受力面积。

4. 弯曲应力：指材料在受弯曲载荷作用下的应力，通常表示为σ=Mc/I，其中M是弯矩，c 是截面离轴心的距离，I是截面的惯性矩。

三、构件的设计应力1. 构件在使用过程中会受到各种外部载荷的作用，包括静载荷、动载荷和温度载荷等，设计时需要考虑这些载荷对构件的影响。

2. 构件设计应力需要满足安全性、可靠性和经济性的要求，通常需要考虑极限状态和使用状态下的应力情况。

3. 构件设计应力还需要考虑疲劳寿命、屈服强度、断裂韧性等材料性能的影响，以保证构件在使用寿命内不发生疲劳破坏。

四、构件的应力分析方法1. 理论计算：包括静力计算、动力计算和温度应力计算等，可以通过数学模型和力学原理进行应力分析。

2. 数值模拟：包括有限元分析、计算流体动力学等，可以通过计算机模拟构件受力情况，得到应力分布和变形情况。

3. 实验测试：包括拉伸试验、压缩试验、弯曲试验等，可以通过实验手段直接测量构件的应力和应变情况。

五、构件的应力优化设计1. 材料选型：选择合适的材料可以提高构件的强度和刚度，减小应力集中和减轻构件的重量。

2. 结构设计：合理的结构设计可以改善构件受力的状态，减小应力集中和提高构件的承载能力。

3. 衬垫和支承：采用合适的衬垫和支承结构可以改善构件的应力分布，减小应力集中和延长构件的使用寿命。

拉伸与压缩刚度不同的原因
拉伸和压缩是材料受力时的两种不同形式，它们导致材料的行
为和性质有所不同。

以下是拉伸和压缩刚度不同的一些原因：
1. 分子结构，材料的分子结构在受拉伸和受压缩时会有所不同。

在拉伸时，分子之间的间距会增大，而在压缩时，分子会被迫靠近。

这种分子结构的变化会导致材料在拉伸和压缩时表现出不同的刚度。

2. 结构缺陷，材料内部的微观结构和缺陷对其受力行为有着重
要影响。

在拉伸时，结构缺陷可能会导致材料更容易发生断裂；而
在压缩时，这些缺陷可能会导致材料更容易发生屈曲或塑性变形。

3. 应力分布，在拉伸和压缩时，材料内部的应力分布也会不同。

拉伸时，材料会受到均匀的拉伸应力，而在压缩时，材料会受到均
匀的压缩应力。

这种不同的应力分布会影响材料的刚度和变形行为。

4. 材料性质，不同材料的拉伸和压缩性质可能会有所不同。

例如，某些材料在拉伸时可能表现出较高的强度，而在压缩时可能表
现出较高的刚度，这取决于材料的晶体结构和化学成分。

5. 外部条件，外部环境条件，如温度和湿度，也会对材料的拉伸和压缩行为产生影响。

这些因素可能会导致材料在拉伸和压缩时表现出不同的刚度和强度。

综上所述，拉伸和压缩刚度不同的原因涉及材料的分子结构、结构缺陷、应力分布、材料性质和外部条件等多个方面的影响。

这些因素共同作用，导致材料在受力时表现出不同的力学性能。

直杆轴向拉伸与压缩时的变形与应力分析和拉伸与压缩时材料的力学性能——教案第一章：直杆轴向拉伸与压缩的基本概念1.1 学习目标1. 了解直杆轴向拉伸与压缩的基本概念；2. 掌握直杆轴向拉伸与压缩的变形与应力分析方法。

1.2 教学内容1. 直杆轴向拉伸与压缩的定义；2. 直杆轴向拉伸与压缩的变形与应力分析方法。

1.3 教学活动1. 讲解直杆轴向拉伸与压缩的基本概念；2. 分析直杆轴向拉伸与压缩的变形与应力分析方法。

第二章：直杆轴向拉伸与压缩的变形分析2.1 学习目标1. 了解直杆轴向拉伸与压缩的变形规律；2. 掌握直杆轴向拉伸与压缩的变形分析方法。

2.2 教学内容1. 直杆轴向拉伸与压缩的变形规律；2. 直杆轴向拉伸与压缩的变形分析方法。

2.3 教学活动1. 讲解直杆轴向拉伸与压缩的变形规律；2. 分析直杆轴向拉伸与压缩的变形分析方法。

3.1 学习目标1. 了解直杆轴向拉伸与压缩的应力分布；2. 掌握直杆轴向拉伸与压缩的应力分析方法。

3.2 教学内容1. 直杆轴向拉伸与压缩的应力分布；2. 直杆轴向拉伸与压缩的应力分析方法。

3.3 教学活动1. 讲解直杆轴向拉伸与压缩的应力分布；2. 分析直杆轴向拉伸与压缩的应力分析方法。

第四章：拉伸与压缩时材料的力学性能4.1 学习目标1. 了解拉伸与压缩时材料的力学性能指标；2. 掌握拉伸与压缩时材料的力学性能分析方法。

4.2 教学内容1. 拉伸与压缩时材料的力学性能指标；2. 拉伸与压缩时材料的力学性能分析方法。

4.3 教学活动1. 讲解拉伸与压缩时材料的力学性能指标；2. 分析拉伸与压缩时材料的力学性能分析方法。

第五章：实例分析与应用5.1 学习目标2. 能够应用所学知识解决实际问题。

5.2 教学内容1. 直杆轴向拉伸与压缩的实例分析；2. 应用所学知识解决实际问题。

5.3 教学活动1. 分析直杆轴向拉伸与压缩的实例；2. 解决实际问题，巩固所学知识。

第六章：弹性模量的概念与应用6.1 学习目标1. 理解弹性模量的定义及其物理意义；2. 掌握弹性模量在材料力学中的应用。