【正文】 互作用力 ， 而是指構(gòu)件受力后發(fā)生變形 ， 其內(nèi)部各點 （ 宏觀上的點 ） 的相對位置發(fā)生變化 ， 由此而產(chǎn)生的 附加內(nèi)力 ，即變形體因變形而產(chǎn)生的內(nèi)力 。 TSINGHUA UNIVERSITY ? 彈性桿件的外力與內(nèi)力 ? 截面法 TSINGHUA UNIVERSITY ? 彈性桿件的外力與內(nèi)力 截面法 用假設(shè)平面將構(gòu)件截開從而揭示構(gòu)件內(nèi)力并確定內(nèi)力的方法。 ⑵棄：保留研究部分，棄去其它部分。 ⑷平：建立保留部分的平衡方程，確定未知內(nèi)力。 這種方法是 ， 用一假想截面將處于平衡狀態(tài)下的承載物體截為 A、 B兩部分 。 根據(jù)牛頓第三定律 ， 作用在 A部分截面上的內(nèi)力與作用在 B部分同一截面上的內(nèi)力在對應(yīng)的點上 ， 大小相等 、 方向相反 。 在截面上內(nèi)力分布規(guī)律未知的情形下 ， 不能確定截面上各點的內(nèi)力 。 TSINGHUA UNIVERSITY 內(nèi)力分量 (Components of the Internal Forces) FR FN FQ M MB Mx FN－軸力：產(chǎn)生軸向的伸長或縮短變形； FQ－剪力：產(chǎn)生剪切變形； Mx－扭矩：產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形； MB（ My或 Mz) －彎矩 :產(chǎn)生彎曲變形。通?？蓺w結(jié)為三組平面內(nèi)內(nèi)力分量與外力 ： y x z FP1 FP2 FR M My Mx FQ y FQ z FN FQ ? 彈性桿件的外力與內(nèi)力 ? 截面法 TSINGHUA UNIVERSITY xy 平面 xz平面 yz 平面 xy 平面和 xz平面 的作用效果是相似的 。 以梁為例 ， 梁上作用一鉛垂方向的集中力 FP， A、 B二處的約束力分別為 FAy、 FB 。 FAy FBy TSINGHUA UNIVERSITY ? 彈性桿件的外力與內(nèi)力 ? 截面法 此時 ， 左段上作用有外力 FAy，為保持平衡 ， 截面 m－ m上一定作用有與之平衡的內(nèi)力 ， 將左段上的所有外力向截面 m－ m的形心平移 ， 得到垂直于梁軸線的外力 Fˊ 及作用在梁對稱面內(nèi)的外力偶矩 Mˊ ， 根據(jù)平衡要求 ，截面 m－ m上必然有剪力 FQ和彎矩 M存在 ， 二者分別與 Fˊ 與 Mˊ 大小相等 、方向相反 。 FAy FBy TSINGHUA UNIVERSITY ? 彈性桿件的外力與內(nèi)力 ? 截面法 確定桿件橫截面上的內(nèi)力分量的基本方法 — 截面法 ， 一般包含下列步驟： ? 首先應(yīng)用工程靜力學方法 ， 確定作用在桿件上的所有未知的外力 。 ? 考察其中任意一部分的平衡 ， 在截面形心處建立合適的直角坐標系 ， 由平衡方程計算出各個內(nèi)力分量的大小與方向 。 截面法步驟 TSINGHUA UNIVERSITY ? 彈性桿件的外力與內(nèi)力 ? 截面法 當用假想截面將桿件截開 ， 考察其中任意一部分平衡時 ， 實際上已經(jīng)將這一部分當作剛體 ， 所以所用的平衡方法與在工程靜力學中的剛體平衡方法完全相同 。 因此 ， 作用在每一部分上的外力必須與截面上分布內(nèi)力相平衡 ， 組成平衡力系 。 ? 彈性體受力后發(fā)生的變形也不是任意的 ， 必須滿足 協(xié)調(diào)(patibility)一致的要求 。 ? 彈性體的內(nèi)力分量與變形有關(guān) ， 不同的變形形式對應(yīng)著不同的內(nèi)力分量 。 F1 F3 F2 Fn 假想截面 F1 F2 F3 Fn 分布內(nèi)力 ? 彈性體受力與變形特征 內(nèi)力必須滿足平衡條件 TSINGHUA UNIVERSITY 變形協(xié)調(diào)一致 ? ? ? 變 形 前 變形不協(xié)調(diào) 變形不協(xié)調(diào) 變形協(xié)調(diào)一致 ? 彈性體受力與變形特征 TSINGHUA UNIVERSITY 內(nèi)力與變形有關(guān) FN=F F F F ? 彈性體受力與變形特征 內(nèi)力與變形有關(guān) TSINGHUA UNIVERSITY M＝ M0 M0 M0 M0 內(nèi)力與變形有關(guān) ? 彈性體受力與變形特征 內(nèi)力與變形有關(guān) TSINGHUA UNIVERSITY 返回 ? 桿件橫截面上的應(yīng)力00050004 0007 第 4章 材料力學的基本概念 返回總目錄 TSINGHUA UNIVERSITY ? 正應(yīng)力與剪應(yīng)力定義 ? 正應(yīng)力、剪應(yīng)力與內(nèi)力分量 之間的關(guān)系 ? 桿件橫截面上的應(yīng)力 TSINGHUA UNIVERSITY ? 正應(yīng)力與剪應(yīng)力定義 ? 桿件橫截面上的應(yīng)力 TSINGHUA UNIVERSITY 一般情形下的橫截面上的附加分布內(nèi)力 ， 總可以分解為兩種：作用線垂直于截面的；作用線位于橫截面內(nèi)的 。 作用線垂直于截面的應(yīng)力稱為 正應(yīng)力 (normal stress)，用希臘字母 ? （ 西格瑪 ） 表示；作用線位于截面內(nèi)的應(yīng)力稱為 切應(yīng)力 或 剪應(yīng)力 (shrearing stress)， 用希臘字母 ?表示 。 ? 正應(yīng)力與剪應(yīng)力定義 ? 桿件橫截面上的應(yīng)力 TSINGHUA UNIVERSITY 工程構(gòu)件，大多數(shù)情形下，內(nèi)力并非均勻分布，集度的定義不僅準確而且重要，因為“ 破壞 ” 或 “ 失效 ” 往往從內(nèi)力集度最大處開始。 ? 正應(yīng)力與剪應(yīng)力定義 ? 桿件橫截面上的應(yīng)力 TSINGHUA UNIVERSITY ? 正應(yīng)力和切應(yīng)力 位于截面內(nèi)的應(yīng)力稱為 “切應(yīng)力” (Shear