1材料力學III第二章桿件的內(nèi)力分析22.1內(nèi)力、截面法2.2軸向拉壓桿的軸力、軸力圖2.3軸的扭矩、扭矩圖2.4彎曲內(nèi)力剪力圖與彎矩圖第2章桿件的內(nèi)力分析3重點與難點內(nèi)力概念內(nèi)力符號規(guī)定截面法4內(nèi)力?外力:2.1內(nèi)力、截面法構(gòu)件工作時，總要受到力的作用，例如：相鄰的其他構(gòu)件施加給該構(gòu)件的作用力作用在構(gòu)件上的載荷構(gòu)件自重支座約束力5外力:6按外力作用的方式分類體積力：連續(xù)分布于物體內(nèi)部各點的力。如重力和慣性力表面力：連續(xù)分布于物體表面上的力。如油缸內(nèi)壁的壓力，水壩受到的水壓力等均為分布力若外力作用面積遠小于物體表面的尺寸，可作為作用于一點的集中力。如火車輪對鋼軌的壓力等分布力：集中力：外力及其分類7按外力與時間的關系分類載荷緩慢地由零增加到某一定值后，就保持不變或變動很不顯著，稱為靜載。靜載：動載：載荷隨時間而變化。如交變載荷和沖擊載荷交變載荷沖擊載荷外力及其分類8定義：指由外力作用所引起的、物體內(nèi)相鄰部分之間分布內(nèi)力系的合成（附加內(nèi)力）。內(nèi)力內(nèi)力：相鄰部分之間產(chǎn)生的相互作用力。桿件橫截面上的內(nèi)力：橫截面上各點的分布力向截面形心簡化后的合力與合力矩。9

內(nèi)力隨是外力的變化而變化，當內(nèi)力達到某一極限時，構(gòu)件即發(fā)生破壞。內(nèi)力的特點：①內(nèi)力完全由外力引起的，并隨外力改變而改變。②內(nèi)力若超過材料所承受的極限值，桿件就要斷裂。③內(nèi)力反映了材料對外力有抗力，并傳遞外力。內(nèi)力內(nèi)力的特點10內(nèi)力的符號？內(nèi)力5kN8kN4kN1kNO外力的符號：x5kN-8kN4kN1kN給定坐標系11內(nèi)力的正負可否按照外力的方法來規(guī)定呢？內(nèi)力PPPF內(nèi)力外力x給定坐標系F=-PPF相互作用力F=+P12內(nèi)力的符號規(guī)定內(nèi)力PPPF截面正、反面規(guī)定：外法線沿著坐標正方向的截面為正面，反之為負面。內(nèi)力正負規(guī)定：正面上與坐標正方向相同的內(nèi)力分量為正，反之為負。負面上與坐標正方向相反的內(nèi)力分量為正，反之為負。13PFPP內(nèi)力此內(nèi)力分量是正還是負？14如何求解內(nèi)力？內(nèi)力由于內(nèi)力是物體內(nèi)相鄰部分之間的相互作用力,為了顯示內(nèi)力,可應用截面法。截面法它是求內(nèi)力的一般方法,也是材料力學中的基本方法之一。15截面法包括以下三個步驟：（１）截開：在需要求內(nèi)力的截面處,假想地將桿截分為兩部分；（２）代替：將兩部分中的任取一部分留下,并把棄去部分對留下部分的作用代之以作用在截開面上的內(nèi)力(力或力偶)；（３）平衡：對留下的部分建立平衡方程,根據(jù)其上的已知外力來計算桿在截開面上的未知內(nèi)力。應該注意:截開面上的內(nèi)力對留下部分而言已屬外力了。截面法16由平衡方程:ΣＸ=０,即:Ｎ-Ｐ=０得Ｎ=Ｐ式中,Ｎ為桿件任一橫截面ｍ－ｍ上的內(nèi)力。截面法17內(nèi)力分量18桿件變形基本形式與內(nèi)力之間的聯(lián)系1、軸向拉伸或壓縮在軸力FN的作用下，桿件將產(chǎn)生軸向伸長或縮短。2、剪切變形在剪力FSy或FSz的作用下，桿件各截面發(fā)生相對錯動。3、扭轉(zhuǎn)變形在扭矩T的作用下，桿件各截面繞軸線發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。4、彎曲變形在彎矩My或Mz的作用下，使桿件的曲率發(fā)生變化。192.2軸向拉壓桿的軸力、軸力圖應用截面法：1.截２.取３.代FN為一種內(nèi)力,因過軸線,稱軸力。４.平說明:

XXXXFFIIIFIxFN20拉桿的變形是縱向伸長，其軸力為正，稱為拉力。拉力是背離截面的。壓桿的變形是縱向縮短，其軸力為負，稱為壓力。壓力是指向截面的。軸力FN的符號規(guī)定:21FN>0FNFNFN<0FNFN軸力FN的符號規(guī)定:拉為正、壓為負22

由于“代”是任意方向的，所以可能設錯方向，由平衡方程得到的負號只能說明力的方向設錯，而不能說明其受拉還是受壓，為了不發(fā)生符號的混亂，引入“正向假定內(nèi)力”的方法即假設所求截面上的內(nèi)力為正注意事項23

當桿件受多個外力作用時，各段的內(nèi)力將發(fā)生變化，為了明顯地表現(xiàn)出內(nèi)力的大小、正負，引出內(nèi)力圖取定坐標軸取定比例尺標出特征值內(nèi)力圖的畫法FN（單位）Ｘ（軸線）軸力圖24①反映出軸力與截面位置變化關系，較直觀；②確定出最大軸力的數(shù)值及其所在橫截面的位置，即確定危險截面位置，為強度計算提供依據(jù)。軸力圖的作用FNx+25例題26外力相鄰的其他構(gòu)件施加給該構(gòu)件的作用力作用在構(gòu)件上的載荷構(gòu)件自重支座約束力27x確定外力28截面法：1.截２.?。?代４.平截面1-1的內(nèi)力x拉力還是壓力？29x截面1-1的內(nèi)力取另一分離體計算拉力還是壓力？30截面1-1的內(nèi)力取任一分離體計算所得結(jié)果是一樣的。一般，取外力數(shù)量少的分離體用于計算。31截面2-2的內(nèi)力x拉力還是壓力？32截面3-3的內(nèi)力x拉力還是壓力？33軸力圖取定坐標軸取定比例尺標出特征值畫法FN（單位）Ｘ（軸線）34軸力(圖)的簡便求法：自左向右:軸力圖的特點：突變值=集中載荷遇到向左的P，軸力N增量為正；遇到向右的P，軸力N增量為負。5kN8kN3kN+–3kN5kN8kN軸力圖35

軸力圖特點有集中力F作用處,FN圖有突變,|突變值