任务描述

前面几节分别研究了四种基本变形（拉、压、剪切、扭转、弯曲）中的单一基本变形作用在杆件上的问题。但在工程实际中，在杆件上往往同时作用有两种或两种以上的变形，这就产生了组合变形。

相关知识

一、组合变形的概念

构件发生拉伸、压缩变形、剪切变形、扭转变形、弯曲变形中的一种变形的情形称为基本变形。把构件在载荷作用下，同时发生两种或两种以上的基本变形称为组合变形。

二、拉（压）弯组合变形

如图3-35所示，外力F位于梁的纵对称面xOz内，其作用线与梁的x轴成一夹角θ。下面分析一下该力对梁作用的变形效果。

图3-35　拉（压）弯组合变形

首先，将外力F分解成两个分力Fx、Fz。Fx和Fz两个分力符合拉伸和平面弯曲的外力作用条件，即Fx使悬臂梁产生沿x方向的拉伸作用，Fz使悬臂梁产生绕纵对称面弯曲的作用。这样，Fx产生拉伸变形，Fz产生弯曲变形，梁的变形就由拉伸和弯曲共同作用的拉弯组合变形。这样的组合变形就可以分解成两个基本变形。

同理，如图3-36所示，厂房建筑的边柱，受到不沿边柱轴线的作用力F的作用。把F的作用力平移到边柱轴线，重合后为F'，再附加一力偶M的作用（力的平移定理）。作用在边柱轴线的F'使边柱受压——压缩变形；力偶M使边柱产生弯曲——弯曲变形。这样就将压弯的组合变形分解成了简单明了的压缩变形和弯曲变形。(www.daowen.com)

图3-36　厂房建筑的边柱受力图

三、弯扭组合变形

图3-37所示传动轴AB，是带传动的带轮轴。当电动机带动带轮旋转时，传动轴产生弯扭组合变形。带轮上的带分别产生松边张力和紧边张力，二力共同作用在带轮上，轴产生一横向力F，使轴产生弯曲变形。同时电动机对轴产生的力偶矩M使轴发生扭转变形。

图3-37　带传动的带轮轴

思考练习

1.什么是内力？

2.什么是挤压？

3.简述杆件的扭转变形特点。

4.什么是组合变形？