扭转 扭转是杆件在垂直于轴线的平面内受到力偶作用时发生的变形,表现为横截面绕轴线相对转动。
为什么相同材料用量下空心轴比实心轴抗扭性能更好?
提示: 从剪应力分布规律和材料利用率分析。
轴心处剪应力小材料浪费,空心轴将材料集中在高应力外部区域。
误区: 扭转变形与剪切变形是一回事。
事实: 扭转是剪切在圆轴上的宏观表现。
问: 扭矩和力偶有何关系?
答: 扭矩是内力,等于截面上分布剪应力对轴心的合力矩。- ❌ 误区:扭转变形与剪切变形是一回事。 ✅ 事实:扭转是剪切在圆轴上的宏观表现。
前置依赖: 剪切与挤压、轴向拉伸与压缩
后续延伸: 弯曲内力、弯曲应力
沿轴长画出各截面扭矩分布曲线。
相同截面积下空心轴抗扭刚度更高。
密圈螺旋弹簧的变形即是扭转的应用特例。