Физика механика лекции и вопросы / OF1_6_Osnovy_teorii_uprugosti_Trenie_Elementy_g

1.6.2. Растяжение, сжатие,, сдвигсдвиг

Деформации, которые испытывает твёрдое тело под действием приложенной силы, сводятся к двум основным видам: деформации растяжения (сжатия) и деформации сдвига.

Всякая внешняя сила, приложенная к поверхности твёрдого тела, может быть разложена на две составляющие: одну – перпендикулярную к поверхности, другую – параллельную поверхности. Первая из них вызывает деформацию, называемую растяжением или сжатием. Этот вид деформации характеризуется тем, что изменяется линейный размер твёрдого тела и как следствие, его объём. Вторая создаёт деформацию сдвига. При деформации сдвига изменяется форма твёрдого тела, но не изменяется его объём.

Деформация растяжения/сжатия

(Tensile/compressive deformation)

Деформация растяжения (абсолютное удлинение x > 0) и сжатия (абсолютное удлинение x < 0). Внешняя сила F = – Fупр

Одноосное растяжение (сжатие)

Одноосное растяжение (сжатие) –

простейшая деформация, возникающая в призматическом брусе, подверженном равномерному растяжению или сжатию.

Сдвиг, кручение и изгиб

(Shear, torsion and bending)

Сдвиг – простейшая деформация тела, вызываемая касательными напряжениями, выражается в искажении углов элементарных параллелепипедов, из которых можно считать составленным однородное тело; прямоугольный параллелепипед превращается в косоугольный, но объём его не изменяется.

Кроме рассмотренных основных видов деформаций часто встречаются и играют большую роль ещё два вида деформаций: деформации кручения и деформации изгиба. Первая из них сводится к деформации сдвига, а вторая – к деформации растяжения и сжатия.

Деформация сдвига

(Shear deformation)

Деформация изгиба

Деформация изгиба

Fупр = – mg, Fупр = – kx

Пример деформации изгиба – листовая полуэллиптическая рессора

Деформация кручения

(Torsional deformation)