管道元件变形的几种基本形式管道元件变形的基本形式有拉伸(压缩)、剪切、扭转和弯曲共四种,受多种载荷作用的管子变形都可视为这四种基本变形形式的组合。因此可以说,管道元件的基本变形形式是解决复杂应力状态问题的基础。在了解复杂应力状态下的管道应力分析之前,有必要先了解一下四种基本变形形式。(一)拉伸和压缩管子的拉伸和压缩是由大小相等、方向相反、作用线与管道中心轴线重合的一对外力引起的管子变形形式。其变形特点是管子沿中心轴线方向被拉伸或被压缩,如图6-1所示:图6-1管子的拉伸与压缩变形根据圣维南原理可知,管子的两端部沿截面上的力不一定均匀分布,但远离端部的任一横截面上的内力是均匀分布的。假想将管道元件在m-m处切开,那么m-m截面上的内力是均匀的。根据力的平衡法则可知此时N=F。根据应力的定义可以得到m-m截面上内力N与应力的关系为:平面假设认为,对于各向同性材料,此时截面上的应力是均匀分布的,实验证明也如此。故有Np.A由于此时N=F,故有:F=O.A,或者(a)一般情况下,管道元件受拉时,其外力F和应力O为正,受压时,F和O为负