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    圖1.1  - 12 5種基本變形
(a)拉伸變形；(b)壓縮變形；(c)剪切變形；(d)扭轉變形；(e)彎曲變形
    2．內力
    當構件在載荷作用下發生變形時，構件材料分子之間會產生反抗變形，力圖使其恢復原
形的力，這就是內力。內力與引起內力的外載荷大小相等、方向相反。對應變形的5種形
式，內力的基本形式有：拉力、壓力、剪力、彎矩和扭矩。
    3．應力和應變
    在載荷作用下，結構件截面單位面積上的內力叫做應力。如果內為是均勻分布的，則應
力等于截面上的內力除以截面面積。應力的基本形式有：拉應力、壓應力和剪應力。
    (1)正應力和正應變
    正應力是拉應力和壓應力的統稱。正應力是垂直于所取截面的應力，即應力矢量沿截面
的法向方向，用符號盯表示，如圖1.1-13 (b)所示。正應力矢量方向由截面向外指，代
16渦輪發動機飛機結構與系統
表的是拉應力，一般用+盯表示，拉應力是構件材料分子之間反抗被拉伸而產生的應力。正
應力矢量方向由外指向截面，代表的是壓應力，一般用一盯表示，壓應力是構件材料分子之
間反抗被壓縮而產生的應力。它們的單位都是N／rri2 (Pa)。
    對應正應力的應變稱為正應變，用字母占來表示。正應變是結構件在拉伸（或壓縮）
變形中產生的伸長量A/（或壓縮量）和結構件原來長度￡之比：占：AL//，也就是單位長
度的伸長（或壓縮）量。
    (2)剪應力和剪應變
    剪應力是平行于所取截面應力，即應力的矢量沿截面的切向方向，用符號丁表示，如圖
1.1 -13 (b)所示。剪應力是構件材料分子之間反抗被剪切錯動而產生的應力，它的單位
也是Nlm2 (Pa)。
    對應剪應力的應變稱為剪應變，用字母7來表示。剪應變是兩個剪切面在剪切變形中產
生的錯動量AS和兩剪切面距離危之比：y=AS/h，也就是兩個剪切面互相錯動的角度，如
圖1.1  - 14所示。
    (b)
圖1.1 - 13應力的概念
    (b)
圖1.1 - 14剪應變
    4．剪力和彎矩
    使結構件兩個相距很近的截面發生相對移動錯動的變形叫剪切變形，反抗剪切變形的內
力叫剪力，用字母Q來表示，如圖1.1 -15  (a)歷示。使結構件軸線曲率發生變化的變形
叫彎曲變形，反抗彎曲變形的內力叫彎矩，用字母M來表示，如圖1.1-15 (b)所示。
    在彎矩作用下，梁的截面上要產生拉、壓正應力。在圖1.1 -16中的彎矩作用下，梁構
件上部的材料被壓縮，產生壓應力；下部的材料被拉伸，產生拉應力。在被拉伸和被壓縮的
材料之間，必定有一層既不縮短也不伸長的材料，這一層就叫做中性層，中性層與梁橫截面
的交線叫中性軸。從圖1.1 -16 (c)中梁截面上正應力的分布情況可以看到：離中性軸越
遠的地方，正應力越大，中性層的正應力等于零。由此可知，承受彎矩作用時，結構件中離
中性層越遠的材料起的作用越大，中性層的材料不起作用。
    在剪力作用下，梁的截面上要產生剪應力。從圖1.1 -17可以看到，剪應力在中性軸處
最大。圖1.1 -17  (b)所示為由上下緣條和腹板組成的工字梁，腹板反抗剪切變形能力最
上篇飛機結構與機械系統17
F]
爿    B
    (b)
圖1.1  - 15剪力和彎矩
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圖1.1  - 16梁截面上正應力的分布
　
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