Деформации при растяжении (сжатии).
При растяжении стержня постоянного поперечного сечения длина увеличивается, а поперечные размеры уменьшаются (рис. 13).
Рис. 13
Из закона Гука
Учитывая то, что и
имеем:
Если на рассматриваемом участке продольная сила и поперечное сечение переменны, то удлинение участка длиной
png"> получим, суммируя удлинения бесконечно малых участков.
где - координата бесконечно малого участка;
- продольная сила в сечении с координатой
;
- длина бесконечно малого участка;
- площадь поперечного сечения стержня с координатой
.
Если мы возьмем произвольный поперечный размер , то его изменение, отнесенное к его первоначальному значению, даст нам относительную поперечную деформацию (рис. 13):
Между поперечной и продольной относительной деформацией при простом растяжении (сжатии) в пределах применимости закона Гука существует постоянное отношение. Абсолютная величина этого отношения носит название Коэффициента Пуассона и обозначается буквой :
Учитывая, что продольная и поперечная деформация всегда имеют противоположные знаки, получаем
Коэффициент Пуассона наряду с модулем продольной упругости характеризует упругие свойства материалов.
В некоторых случаях для обеспечения нормальной работы конструкций размеры их элементов нужно выбирать так, чтобы обеспечивалось условие жесткости. При растяжении (сжатии) условие жесткости имеет следующий вид:
где - изменение размеров детали;
- допускаемая величина этого изменения.
Расчет по условию жесткости всегда следует дополнять расчетом на прочность.