Внутренние силы

Внешние силы всегда вызывают деформацию тела, изменить взаимное расположение частиц. При этом между соседними частицами тела (кристаллами, молекулами, атомами) возникают определенные силы взаимодействия, иначе – внутренние силы. Для выявления внутренних можно применить, так называемый метод сечений.

Рассмотрим стержень, нагруженный уравновешенной системой сил, то есть силы удовлетворяют условиям равновесия. Мысленно рассечем его некоторой плоскостью на две части – 1 и 2 (рис. 3.1).

Рис. 3.1

Мысленно отбросим одну из этих частей, в данном случае правую (2) и рассмотрим левую часть (1). В каждой точке сечения будут действовать силы взаимодействия этих частей (внутренние силы). Как всякую систему сил, их можно привести к одной точке, в результате чего получим главный вектор Q и главный момент`M внутренних сил в этом сечении. Проецируя эти два вектора на оси координат, найдём их составляющие`Q (Q_x, Q_y, Q_z) и `М (М_х, М_у, М_z).

Будем рассекать стержень плоскостью перпендикулярной к его оси, то есть поперечным сечением. В качестве координатных выбираем ось Z, совпадающую с осью стержня и направленную по внешней нормали к сечению, а оси Х и У – главные центральные оси поперечного сечения (начало координат совпадает с центром тяжести сечения). Составляющие главного вектора и главного момента называют внутренними силовыми факторами в сечении стержня и для которых приняты следующие названия:

Q_x, Q_y – поперечные силы;

Q_z или чаще N - продольная сила;

М_х, М_у – изгибающие моменты;

М_z = М_к – крутящий момент.

Составив шесть уравнений равновесия для любой из частей стержня, можно найти усилия и моменты в сечении стержня.

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 199; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!