拉伸、压缩与剪切
1
基本概念及知识要点
1.1 基本概念
轴力、拉（压）应力、力学性能、强度失效、拉压变形、胡克定律、应变、变形能、静不定问题、剪切、挤压。
以上概念是进行轴向拉压及剪切变形分析的基础，应准确掌握和理解这些基本概念。
1.2 轴向拉压的内力、应力及变形
1．横截面上的内力：由截面法求得横截面上内力的合力沿杆的轴线方向，故定义为轴力
FN，符号规定：拉力为正，压力为负。工程上常以轴力图表示杆件轴
力沿杆长的变化。
2．轴力在横截面上均匀分布，引起了正应力，其值为
FNA
正应力的符号规定：拉应力为正，压应力为负。常用的单位为MPa、Pa。
3．强度条件
强度计算是材料力学研究的主要问题之一。轴向拉压时，构件的强度条件是
FNA
可解决三个方面的工程问题，即强度校核、设计截面尺寸及确定许用载荷。 4．胡克定律
线弹性范围内，杆的变形量与杆截面上的轴力FN、杆的长度l成正比，与截面尺寸A
成反比；或描述为线弹性范围内，应力应变成正比，即
l
FNlEA
E
式中的E称为材料的弹性模量，EA称为抗拉压刚度。胡克定律揭示在比例极限内，应力和应变成正比，是材料力学最基本的定律之一，一定要熟练掌握。
1.3 材料在拉压时的力学性能
材料的力学性能的研究是解决强度和刚度问题的一个重要方面。材料力学性能的研究一般是通过实验方法实现的，其中拉压试验是最主要、最基本的一种试验，由它所测定的材料性能指标有：
E—材料抵抗弹性变形能力的指标； s, b—材料的强度指标；
, —材料的塑性指标。低碳钢的拉伸试验是一个典型的试验。