第二章 杆件的内力·截面法讲解

试述求杆件横截面上内力的截面法步骤和方法1. 了解截面法哎，说到工程力学里的截面法，别让这些名字吓坏了，其实就是一种找出杆件内部力量的简单方法。

咱们平常接触的建筑物、桥梁，或者一些机械构件，都是通过这种方法来确保它们的稳固和安全的。

这个方法简单来说就是用“剪刀”切一刀，把杆件“分尸”，然后分析切面上受力的情况。

好比是咱们剥苹果皮，剥开之后看里面的果肉，这样能更清楚地了解苹果的质量。

2. 截面法的步骤2.1 选取截面首先，挑选一个合适的截面，瞅准了方向之后，就下手了。

这个步骤就像在你脑子里画出一条切割线。

你得选择一个合适的位置，把杆件从中间“切开”。

这里要注意，选取的位置一定要使得切面上的力易于计算。

如果这个位置选错了，结果就像你在黑暗中找钥匙一样，费劲不讨好。

2.2 画出受力图接下来，别忘了给这片“切面”画上图。

要把杆件切开后，分离出的部分的受力情况画出来。

图上得标明各种内力，比如剪力、轴力和弯矩等等。

这些力就像是在打游戏时，你需要记录你的角色的状态和装备一样，你要准确记录这些力的情况，这样才能确保你计算的准确。

2.3 列出平衡方程然后，你就要写平衡方程了。

平衡方程是用来保证杆件在切开时的受力状态是平衡的，不会乱七八糟。

这些方程包括了力的平衡、力矩的平衡等。

就像你玩积木，如果要保持积木塔不倒，就得仔细计算每一块积木的放置位置。

2.4 解方程找内力最后，你要解这些方程，找出杆件内部的力量。

就像做数学题一样，把方程算出来，你就能得到具体的内力数值。

这个步骤可不能马虎，不然得到的结果就像是空话，没有实际意义。

3. 截面法的应用3.1 结构分析截面法在结构分析中的应用非常广泛。

无论是大桥、小楼，还是家里的门框，都是用这个方法来确保结构的安全性。

就像是大厨做菜，得先知道每种材料的用量和比例，才能做出美味的菜肴。

工程师用截面法就像是这个大厨，通过计算内力，确保建筑的稳定性和安全性。

3.2 机械设计在机械设计中，截面法也是必不可少的。

试述求杆件横截面上内力的截面法步骤和方法哎呀，这可是个不简单的问题啊！不过别着急，我这个“知识小百科”可是见过世面的，一定能帮你解决。

今天我们就来聊聊：试述求杆件横截面上内力的截面法步骤和方法。

我们要知道杆件横截面上的内力是什么。

简单来说，就是杆件在受力时，由于各个部位的材料不同，所以产生的应力也不一样。

这些应力就会在杆件内部形成一种力量，我们称之为内力。

而求解这种内力的过程，就叫做截面法。

那么，截面法有哪些步骤呢？其实很简单，可以分为以下几步：
第一步：确定截面形状和尺寸。

这是非常重要的一步，因为不同的截面形状和尺寸会影响到内力的分布情况。

所以我们需要根据实际情况来选择合适的截面形状和尺寸。

第二步：建立坐标系。

这个步骤的目的是为了方便我们进行计算。

我们可以将杆件看作一个长方体，然后在这个长方体上建立一个坐标系，用来表示各个部位的位置和方向。

第三步：确定材料的性质和截面几何参数。

这一步也是非常关键的，因为不同的材料有着不同的弹性模量、泊松比等性质参数，而这些参数又会影响到内力的计算结果。

第四步：应用胡克定律和其他力学公式进行计算。

这一步需要我们掌握一定的力学知识和技巧，才能够正确地求解出内力的大小和方向。

好了，以上就是求解杆件横截面上内力的截面法步骤和方法了。

看起来有点复杂吧？但是只要认真学习，相信你也能轻松掌握哦！
希望我的回答对你有所帮助！如果你还有其他问题或者疑问，欢迎随时提出哦！。

一、概述截面法是工程力学中用于求解杆件内力的基本方法之一。

在工程结构分析和设计中，了解截面法的原理和应用是至关重要的。

本文将深入探讨截面法的基本概念、原理和应用，以帮助读者更好地理解和应用这一方法。

二、截面法的基本概念1.1 概念简介截面法是工程力学中用于分析杆件内力的一种方法，它基于杆件内力平衡的原理，通过考察杆件的截面上的内力分布情况来求解杆件的内力。

1.2 截面法的基本原理截面法基于力的平衡原理，即在杆件的截面上，杆件的内力必须满足横向平衡和转矩平衡的条件。

通过分析截面上的内力分布情况，可以确定杆件内的弯矩、剪力和轴力。

1.3 截面法的应用范围截面法适用于各种杆件的内力分析，包括梁、柱、桁架等结构中的杆件。

在工程实践中，截面法常常用于分析结构内部的受力情况，为结构设计和分析提供重要依据。

三、截面法的具体步骤2.1 确定截面在应用截面法时，首先需要确定分析的截面位置。

通常情况下，选择距离受力部位较近的位置作为截面。

2.2 绘制内力图在截面上绘制出杆件内的剪力图和弯矩图，根据平衡条件和力学原理，确定内力的方向和大小。

2.3 计算内力根据绘制的剪力图和弯矩图，可以直接求解出截面上的剪力、弯矩和轴力大小。

这些内力是杆件在该截面上的受力情况的表示。

2.4 检验平衡通过检验内力图的平衡条件，验证所得的内力是否符合力学平衡定律。

如果内力满足平衡条件，则认为截面法计算是正确的。

四、截面法的应用举例3.1 梁的截面力分析以简支梁为例，说明如何利用截面法分析梁的内力情况。

根据距离支座较近的位置选择截面，绘制剪力图和弯矩图，并计算出截面上的内力情况。

3.2 柱的截面力分析以等截面柱为例，说明如何利用截面法分析柱的内力情况。

通过选择适当位置的截面，绘制出内力图，计算出截面上的轴力和弯矩。

五、截面法的优缺点4.1 优点截面法简单直观，易于理解和应用。

通过截面法可以直接得到截面上的内力分布情况，为结构的受力分析提供了重要依据。

试述求杆件横截面上内力的截面法步骤和方法哎呀，这可是个不小的题目啊！不过别着急，咱们一步一步来，就像吃冰激凌一样，先从最上面的一层开始。

咱们要明确一个概念：杆件横截面上内力的截面法步骤和方法。

简单来说，就是要知道在杆件的横截面上，有哪些力在作用，这些力是怎么分布的，以及如何计算这些力的合力。

好了，现在我们开始吧！1.1 第一步：确定杆件的形状和尺寸咱们要了解杆件的形状和尺寸。

这个就像是在点餐的时候，告诉服务员你要吃什么，多大份儿。

只有知道了这些信息，才能知道接下来要做什么。

所以呢，首先要搞清楚杆件是什么样子的，比如说是一个圆柱形还是一个方形，长度是多少，直径是多少等等。

1.2 第二步：分析杆件上的受力情况接下来，咱们要分析杆件上的受力情况。

这个就像是在吃饭的时候，要知道你吃了什么，哪些部位受到了压力，哪些部位受到了拉力等等。

只有知道了这些信息，才能知道接下来要怎么做。

所以呢，要仔细观察杆件上的各个部位，看看有哪些力在作用，比如说重力、支持力、摩擦力等等。

1.3 第三步：建立坐标系和截面图现在，咱们要建立一个坐标系和截面图。

这个就像是在看电影的时候，要把镜头定在一个合适的位置，方便观察。

只有建立了坐标系和截面图，才能更好地进行下一步的计算。

所以呢，要根据杆件的形状和尺寸，选择一个合适的坐标系和截面图。

2.1 第四步：求解内部各点的应力和位移有了坐标系和截面图之后，咱们就可以求解内部各点的应力和位移了。

这个就像是在做作业的时候，要把题目读懂了，才能找到正确的答案。

所以呢，要根据受力情况和材料性质，运用力学公式进行计算。

2.2 第五步：合成内部各点的合力和等效应力求解了内部各点的应力和位移之后，咱们就可以合成内部各点的合力和等效应力了。

这个就像是在玩游戏的时候，要把各个角色的力量加起来，才能打败敌人。

所以呢，要根据受力情况和材料性质，运用力学公式进行计算。

3.1 第六步：检查结果的合理性咱们要检查一下结果的合理性。

第二章杆件的内力分析要想对杆件进行强度、刚度和稳定性方面的分析计算，首先必须知道杆件横截面上的内力，因此，本章主要对此作分析讨论。

首先引入了内力的基本概念和求内力的基本方法——截面法，然后讨论了各种变形情况下截面上的内力及求解和内力图的绘制，这是材料力学最基本的知识。

第一节内力与截面法杆件因受到外力的作用而变形，其内部各部分之间的相互作用力也发生改变。

这种由于外力作用而引起的杆件内部各部分之间的相互作用力的改变量，称为附加内力，简称内力。

内力的大小随外力的改变而变化，它的大小及其在杆件内部的分布方式与杆件的强度、刚度和稳定性密切相关。

为了研究杆件在外力作用下任一截面m-m上的内力，可用一平面假想地把杆件分成两部分，如图2-1a。

取其中任一部分为研究对象，弃去另一部分。

由于杆件原来处于平衡状态，截开后各部分仍应保持平衡，弃去部分必然有力作用于研究对象的m-m截面上。

由连续性假设，在m-m截面上各处都有内力，所以内力实际上是分布于截面上的一个分布力系（图2-1b）。

把该分布内力系向截面上某一点简化后得到内力的主矢和主矩，以后就称之为该截面上的内力。

但在工程实际中更有意义的是主矢和主矩在确定的坐标方向上的分量，如图2-1c，这六个内力分量分别对应着四种基本变形形式，依其所对应的基本变形，把这六个内力分量分别称为轴力、剪力、扭矩和弯矩。

（1）轴力。

沿杆件轴线方向（x轴方向）的内力分量FN，它垂直于杆件的横截面，使杆件产生轴向变形（伸长或缩短）。

（2）剪力。

与截面相切（沿y轴和z轴方向）的内力分量FQy、FQz ，使杆件产生剪切变形。

（3）扭矩。

绕x轴的主矩分量Mx，它是一个力偶，使杆件产生绕轴线转动的扭转变形。

（4）弯矩。

绕y轴和z轴的主矩分量My、Mz，它们也是力偶，使杆件产生弯曲变形。

为了求出这些内力分量，只需对所研究部分列出平衡方程就可。

这种计算截面上内力的方法通常称为截面法。

其步骤可归纳为：(1) 沿需要计算内力的截面假想地把构件分成两部分，取其中的任一部分作为研究对象, 弃去另一部分。

截面法求杆件的内力教学目标：1、理解和掌握求杆件内力的方法——截面法；2、熟练运用截面法求不同杆件受到拉伸时的内力。

教学重点：截面法求杆件内力的步骤。

教学难点：如何运用截面法求内力的方法解决工程力学中求内力的实际问题。

教学方法：提出问题——实例演示——练习点拨——归纳总结教学过程：一、复习旧知1、杆件有哪几种基本变形？2、拉伸和压缩的受力特点是什么？3、拉伸和压缩的变形特点是什么？二、新课讲解思考：当杆件受到拉伸、压缩时，就会在杆件内部产生力的作用，怎样才能确定杆件的内部会产生多大的力？（引出课题）出示本节课的学习目标。

（一）、教学什么是杆件的内力？内力：杆件在外力作用下产生变形，其内部相互间的作用力称为内力。

一般情况下，内力将随外力增加而增大。

当内力增大到一定限度时，杆件就会发生破坏。

内力是与构件的强度密切相关的，拉压杆上的内力又称为轴力。

（二）、教学截面法求杆件的内力。

1、什么是截面法？截面法：将受外力作用的杆件假想地切开，用以显示内力的大小，并以平衡条件确定其合力的方法，称为截面法。

它是分析杆件内力的唯一方法。

2、实例演示：如图AB 杆受两个力，一个向左，一个向右，大小均为F 。

作用点分别为A 和B 。

①、确定要截开的次数和位置（要根据杆件的受力情况而定） ②、选取一半截面为研究对象（一般选取受力较少的一段作为研究对象）③、假设出截面上的内力（取左段内力向右设，取右段内力向左设，方向跟坐标轴方向一致，左负右正、下负上正）④、用平衡方程求出截面上的内力（求出的内力为正值为拉力，负值为压力）取左段 ∑Fx=O －F ＋FN ＝0 取右段 ∑Fx=O F －FN ＝0FN ＝F FN ＝F 3、总结截面法求杆件内力的步骤：（1）截：在需求内力的截面处，沿该截面假想地把构件切开。

（2）取：选取其中一部分为研究对象。

（3）代：将截去部分对研究对象的作用，以截面上的未知内力F F N来代替。

（4）平：根据研究对象的平衡条件，建立平衡方程，以确定未知内力的大小和方向。