Внешние и внутренние силы. Применение метода сечения для определения внутренних сил и напряжений

Внешние силы - возникающие в результате взаимодействия данного тела с окружающими телами. Приложение к телу внешней нагрузки вызывает появление доп. внутр. сил взаимодействия – это внутренние силы. Для определения внутр. сил исп. метод сечений. Пусть тело находится в равновесии под действием системы внешних сил.

1. Р ассекаем мысленно тело плоскостью а, перпендикулярной к оси тела. Это сечение называется поперечным сечением тела.

2. О тбрасываем одну из частей тела;

3. З аменяем действие отброшенной части на составляющие внутренними силовыми факторами (главными равнодействующими системы внутренних сил);

4. У равновешиваем систему внешних и внутренних сил. Пишем 6 уравнений равновесия статики: ΣF_kx = 0; ΣF_ky = 0; ΣF_kz = 0; ΣM_x = 0; ΣM_y = 0; ΣM_z = 0. Из этих уравнений определяем неизвестные ВСФ.

ВСФ системы: 1. N – продольное (нормальное) усилие; 2,3. Q_x, Q_y – поперечные (перерезывающие) силы; 4. М_zк – момент крутящий; 5,6. М_хи, М_yи – моменты изгибающие.

Напряжение – численная мера интенсивности распределения внутренних сил по площади поперечного сечения (векторная величина). σ - нормальное напряжение; τ – касат. напр.; р – полное напр.; ∆S - площадь сечения; ∆R – элементарная сила, равнодействующая внутренних сил. Полное напряжение Р=lim_(∆S->0)(∆R/∆S); τ = τ_х² + τ_y²; р = √(σ² + τ²).