什么是拉伸和压缩?

[拼音]：lashen he yasuo

[外文]：tension and compression

工程结构构件的基本变形形式之一。对于受拉伸或压缩的等截面直杆(棱柱形杆)，根据杆受力时横截面保持为平面的假设，则横截面上无剪应力τ，而其正应力σ为均匀分布，其值等于轴力N 除以横截面面积A，即σ＝N/A；当材料在线d性范围内工作时，根据胡克定律（见材料力学），杆内一点处的轴向(纵向)线应变为ε＝σ/E（E为材料的拉、压d性模量）;在轴力N 为常量的长度L范围内，绝对线变形ΔL的计算公式为ΔL＝NL/EA。

事实上，以上变形假设和结论并不普遍适用于所有棱柱形杆。如薄壁的 Z形截面杆在通过横截面形心的拉力作用下，除发生伸长变形外，两个翼缘还在各自的纵向平面内弯曲（图1），即使在离外力作用截面相当远处，横截面也不再保持为平面，其上的正应力并非均匀分布，且有剪应力存在；这一现象已为薄壁杆件的约束扭转理论所论证。显然就静力学的观点来看，此时整个横截面上的正应力却仍然只组成通过横截面形心的合力N，而剪应力不组成合力和合力矩。由此可知，根据杆件横截面一边分离体的平衡条件确定横截面上内力，并据此计算应力，只是一种初等的方法。

又如变截面直杆受拉伸（压缩）时，横截面上正应力亦非均匀分布，且有剪应力存在。根据d性力学的分析结果，矩形截面的等厚度楔形板受拉伸时（图2），如果顶角α＝20°，则横截面上的最大正应力与按公式 σ＝N/A 算得的值相比，两者相差2％，而当 α＝60°时，两者相差竟达20％。

在工程计算中，对于拉杆通常只要求保证其具有足够的强度，即工作应力不超过容许应力（材料的破坏应力除以安全系数）；必要时也要求控制其变形量。对于压杆，其正常工作的条件往往不是受强度控制，而是受稳定性控制（见柱的基本理论）。

参考书目

S.P.Timoshenko，J.M.Gere，Mechanics of materials，Van Nostrand Reinhold Co.，New York，1972.