内力计算专题知识专业知识讲座.ppt
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1、本文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。6-1 6-1 内力内力 截面法截面法 一、内力的概念一、内力的概念对于所研究的物系受到其它物系给予的作用力称之为外力,而将此物系内部各物体之间的相互作用力称为内力。当我们讨论构件的强度和刚度等问题时,一般总是以某一构件(不能再拆的结构元件)作为研究对象,因此,其它构件对此构件的作用力,就称为它所受到的外力。而内力则指的是此构件内部之间或各质点之间的相互作用力。当构件受到外力作用时,其形状和尺寸都将发生变化。构件内力也将随之改变,这一因外力作用而引起构件内力的改变量,称为附加内力。其作用趋势是力
2、图使构件保持其原有形状与尺寸。1本文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。研究构件的变形和破坏问题,离不开讨论附加内力与外力的关系以及附加内力的限度。因为我们的讨论只涉及附加内力。故以后即把附加内力简称为内力。二、内力的求法截面法二、内力的求法截面法为显示和计算内力,通常运用截面法,其一般步骤如下:1)截开 在需求内力的截面处,将构件假想截成两部分。2)代替 留下一部分,弃去另一部分,并用内力代替弃去部分对留下部分的作用。3)平衡 根据留下部分的平衡条件求出该截面的内力。2本文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档
3、如有不当之处,请联系本人或网站删除。6-2 6-2 轴向拉压杆的内力轴向拉压杆的内力 受力特征:杆受一对大小相等、方向相反的纵向力,力的作用线与杆轴线重合。如61图变形特征:沿轴线方向伸长或缩短,横截面沿轴线平行移动。产生轴向拉伸或压缩的杆件称为轴向拉杆或压杆。如图6-2所示的屋架,上弦杆是压杆,下弦杆是拉杆。图图62图图613本文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。运用截面法确定杆件内任一截面上的内力,将沿杆轴线方向的内力合力称为轴力。轴力拉伸为正,压缩为负轴力拉伸为正,压缩为负 如果直杆承受多于两个的外力时,直杆的不同段上将有不同
4、的轴力。应分段使用截面法,计算各段的轴力。为了形象地表示轴力沿杆件轴线的变化情况,可绘出轴力随横截面变化的图线,这一图线称为轴力图轴力图。4本文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。例:例:求图示杆1-1、2-2、3-3截面上的轴力解:解:1)计算轴力5本文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。由轴力图知2)画轴力图6本文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。6-3 6-3 梁的内力剪力和弯矩梁的内力剪力和弯矩 一、梁承受
5、荷载的特点一、梁承受荷载的特点以弯曲变形为主的杆件通常称为梁。受力特征:作用在直杆上的外力与杆轴线垂直 变形特征:直杆的轴线将由原来的直线弯成曲线纵向对称面:梁的横截面的对称轴与梁的轴线所组成的平面称为纵向对称面。7本文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。平面弯曲:如果作用于梁上的外力(包括荷载和支座反力)都位于纵向对称面内,且垂直于轴线,梁变形后的轴线将变成为纵向对称面内的一条平面曲线,这种弯曲变形称为平面弯曲。本节只讨论平面弯曲时横截面上的内力。工程中常见的梁按支座情况分为下列三种典型形式:1)简支梁端铰支座,另一端为滚轴支座的梁
6、,如图)外伸梁梁身的一端或两端伸出支座的简支梁,如图。)悬臂梁端为固定支座,另一端自由的梁,如图。8本文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。简支梁外伸梁悬臂梁9本文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。以简支梁为例二、梁的内力剪力和弯矩二、梁的内力剪力和弯矩梁内力的性质为了计算梁的应力和变形,需首先确定其内力。分析梁内力的方法仍然是截面法。支座反力:求梁任一横截面1-1上的内力 10本文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删
7、除。梁横截面上的内力有两种:平行于横截面的内力Q和位于梁纵向对称面内的内力偶M。我们将Q称为剪力,将M称为弯矩。取左段为研究对象由平衡条件:若取右段为研究对象,11截面也同时存在内力 和内力偶 ,(作用与反作用关系)。剪力限制截面错动的变形,大小等于截面一侧所有外力的和;弯矩限制了截面的转动,大小等于截面一侧所有外力对截面形心矩的代数和。11本文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。2.剪力、弯矩的符号确定 12本文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。例:例:求图示梁1-1、2
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