1.6　杆件的受力与变形形式

实际杆件的受力可以是各式各样的，但都可以归纳为4种基本受力与变形形式：轴向拉伸（或压缩）、剪切、扭转和弯曲，以及由两种或两种以上基本受力和变形形式叠加而成的组合受力与变形形式。

（1）拉伸或压缩（tension or compression）。当杆件两端承受沿轴线方向的拉力或压力载荷时，杆件将产生轴向伸长或压缩变形，分别如图1-11（a）、图1-11（b）所示。

图1-11　承受拉伸与压缩杆件

（2）剪切（shearing）。在平行于杆横截面的两个相距很近的平面内，两个横向力相对作用（力的作用线垂直于杆件的轴线），当这两个力相互错动并保持二者之间的距离不变时，杆件将产生剪切变形，如图1-12所示。

（3）扭转（torsion）。当作用在杆件上的力组成作用在垂直于杆轴平面内的力偶Me时，杆件将产生扭转变形，即杆件的横截面绕其轴相互转动，如图1-13所示。

图1-12　承受剪切的构件

图1-13　承受扭转的圆轴

（4）弯曲（bend）。当外加力偶M[见图1-14（a）]或外力作用于杆件的纵向平面内[见图1-14（b）]时，杆件将发生弯曲变形，其轴线将变成曲线。

图1-14　承受弯曲的梁

（5）组合受力与变形（complex loads and deformations）。由上述基本受力形式中的两种或两种以上共同形成的受力与变形形式即为组合受力与变形，例如图1-15中所示杆件的变形，即为拉伸与弯曲的组合（其中力偶M作用在纸平面内）。组合受力形式中，杆件将产生两种或两种以上的基本变形。

图1-15　组合受力的杆件

实际杆件的受力不管多么复杂，在一定的条件下，都可以简化为基本受力形式的组合。

工程上将承受拉伸的杆件统称为拉杆，简称杆；受压杆件称为压杆或柱（column）；承受扭转或主要承受扭转的杆件统称为轴（shaft）；承受弯曲的杆件统称为梁（beam）。