详解内力应力应变.docx

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1、详解内力、应力、应变一、内力的概念1 .定义内力，是指由外力作用所引起的、物体内相邻部分之间相互作用力（附加内力）。杆件所受到外界施加的力称为外力。如图所示为任意一个物体，它是由无穷多的微粒组成的，构件内任意相邻两个微粒之间存在着相互作用力，作用力的大小与微粒之间的相对位置有关系。当物体受到外力作用后，物体发生变形，其内部微粒之间的相对位置发生改变，它们之间的相互作用力随之发生改变。我们把这个由外力作用而产生的作用力的改变量称为附加内力，简称为内力。2 .内力的求法一一截面法显然内力在构件的内部，想要求解内力，只有让内力暴露出来，这样根据需要求解内力的截面位置，我们采用截面法。假想地把该截面截

2、开，原构件是平衡的，截开后的任意一部分也是平衡的，即截面两侧的任意一部分在外力及截面上的内力作用下处于平衡状态。因此，可以取截面的任意一侧，研究其平衡条件，建立平衡方程，求解该截面上的内力。具体截面求解步骤如下。假想截开：在所求内力的截面处（一般是横截面），假想地用截面将杆件一分为二。代替：任意取一部分，其舍弃部分对留下部分的作用，用作用在截面上相应的内力（力或力偶）代替。平衡：对留下的部分建立平衡方程，根据其上已知外力来计算杆在截开面上的未知内力（此时，截开面上的内力对所保留部分而言是外力）。根据均匀性连续性的基本假设，截开后的截面上应该是连续分布着一任意力，截面上各点处都有内力，而空间任意

3、力系的平衡条件只有六个，我们求解不出所有各点的内力。根据力系的简化，我们把这个内力的任意力系向截面的一点简化，通常向截面的形心简化，得到一个主矢一个主矩，如下图所示。以截面形心为原点，建立直角坐标系如图X轴垂直于横截面，即沿杆的轴线方向，y、Z轴在截面面内。把主矢向三个坐标轴分解可得三个分量：沿着X轴的轴力，沿着y轴和z轴的剪力。轴力Fp,0Ay（2）角应变（度量物体内一点形状的改变程度）也称剪应变或切应变。定义为直角的改变量。如图ab与be边互相垂直,变形后为虚线所示，则其角应变为=a+其严格的表达式为-Z-abc(a)(b)（a）图所示角应变为零（产生了刚体位移，没有发生变形）；（b）图所示角应变为