5.1.3外力、内力、截面法和应力的概念
(1)外力
外力,即作用于构件上的力,,可以分为体积力(场力)和表面力(接触力)。体积力是连续分布在构件内部各点处的力,如重力和惯性力,常用的单位为N/ mm³。表面力是直接作用于构件表面的力,又可分为分布力和集中力。连续作用于构件表面面积上的力为分布力,常用的单位为N/m²。有些分布力沿杆件的轴线作用。若外力分布面积远小于物体的表面尺寸,或沿杆件轴线分布范围远小于轴线长度,.就可看成集中力,常用单位为N(牛顿)或kN(千牛顿)。
(2)内力和截面法
材料力学中所研究的内力就是在外力作用下构件各质点间相互作用力的改变量,即“附加内力”,简称内力,其作用是使各质点恢复其原来位置。
假想地用截面把构件切开成两部分,这样内力就转化为外力而显示出来,并可用静力平衡条件将它求出,这种方法称为截面法。
如图5-1 (a)所示物体受多个外力作用,处于平衡状态.若求任一截面m-m的内力,可以将物体假想地用m-m平面截分为A、B两部分[图5-1 (b), (c)],此时A部分的m-m截面上将作用着B部分对它的作用力。这种作用力是以分布形式布满m,截面上,利用A部分的平衡可以求出这种分布内力的合力。同样,如果以B为研究对象,也可以求出A部分对其作用的内力合力。根据力的作用与反作用原理,这两组内力合力等值而反向。这种截面上分布形式的内力合力简称为内力。