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内力:从概念到实现

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:图2.1截面法示意图如前所述,在分析两物体之间的相互作用力时,须将此两物体分开。如要研究图2.1所示m—m截面上的内力,首先假想选取截面,将构件沿该截面切开为Ⅰ、Ⅱ两个部分,如图2.1所示,将内力暴露出来。按照连续性假设,在该截面上的内力是连续分布力,并且两部分物体在m—m截面上的力是作用力与反作用力的关系。今后所称内力,即指截面上分布内力的主矢和主矩。

内力:从概念到实现

我们知道,物体是由无数微粒组成的,在其未受到外力作用时,各微粒间就存在着相互作用的内力(称为固有内力),以维持它们之间的联系及物体的形状。当物体受到外力作用时,各微粒间的相对位置将发生改变,引起物体变形。与此同时,颗粒间的固有内力也将发生变化,这种因外力作用而引起的固有内力的改变量,称为附加内力,简称内力。这种内力随外力的增加而增大。当内力增大到一定限度时就会引起构件破坏,因而它与构件的强度密切相关。因此,研究构件的内力就成为材料力学的重要内容之一。

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图2.1 截面法示意图

如前所述,在分析两物体之间的相互作用力时,须将此两物体分开。同理,为研究构件在外力作用下,各部分之间的内力,也应将各部分分离。如要研究图2.1(a)所示m—m截面上的内力,首先假想选取截面,将构件沿该截面切开为Ⅰ、Ⅱ两个部分,如图2.1(b)所示,将内力暴露出来。按照连续性假设,在该截面上的内力是连续分布力,并且两部分物体在m—m截面上的力是作用力与反作用力的关系。通常,把这个分布力系向截面上形心(即截面形状的几何中心)简化,得到主矢和主矩。主矢和主矩与作用在分离部分Ⅰ的所有外力形成平衡力系,可由平衡方程求出。今后所称内力,即指截面上分布内力的主矢和主矩。在后面的章节中,会分别详细介绍这些内力的具体类型。一般它们包括轴力、扭矩、剪力弯矩等。

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