02截面法求内力基本方法

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。

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。

建筑力学中求内力的基本方法说实话在建筑力学中求内力这事儿，我一开始也是瞎摸索。

当时就觉得这东西好复杂啊，各种概念，什么外力、平衡之类的，脑子都快炸了。

我试验过好多方法，先说说截面法吧。

就好比你切西瓜一样，你想知道西瓜里面某个地方是什么样的，你就从那个地方切开。

在建筑力学里呢，我们要分析内力，就对这个结构在想要研究内力的地方切开，然后把切开的这部分看成一个单独的物体。

但是这里面可容易犯错啦，我一开始就总是搞错力的方向。

你得清楚在这个截面上，力是怎么作用的，这就跟分西瓜的时候，你要清楚从哪个方向下手一样。

比如说一个梁受到好几个力，你把梁某一处切开了，你得判断清楚，比如说哪个是剪力，哪个是弯矩。

我就老是在判断剪力方向上搞错，后来我就想了个笨办法，把这个结构画得超级大，然后每一个力都仔细地分析它的可能走向。

还有节点法，节点法就像是分钥匙。

一个节点就像是一把锁，连着好多杆件就像是好多把钥匙。

你要根据这里面的力的平衡关系来求出内力。

这东西看起来简单，但是做起来可不容易。

我有次做一个比较复杂的框架结构的内力分析，用节点法，一圈下来，结果完全不对。

我就发现我忽略了一些力的分解，有些力不是单纯地水平或者垂直方向的，要把它们分解开重新计算。

所以大家在用节点法的时候，一定要仔细分析每个力的方向和大小，千万别漏了任何一个力或者分量。

另外，虚位移法我也试过。

这个就有点难理解了，我当时觉得很抽象。

我理解的虚位移法就像是想象这个结构发生了一个很微小的、假设的变化。

然后根据这个变化和相关的能量关系来分析内力。

不过这个我做得就不多，因为我觉得太难把握了，我也不确定我每次做出来的结果是不是正确，所以只能是先去理解原理，多看看书上的例子，试着模仿它的思路去做。

反正就是大家如果接触到这个方法，要做好长期琢磨的准备。

在建筑力学求内力这块吧，大家一定要多做练习题，多分析实际结构，这样才能提高自己求内力的能力。

千万别像我一开始那样，自己瞎研究，还要到处问别人。

构件内力的求解用截面法。

构件内力的求解是工程力学中的一个重要问题。

截面法是一种常见的求解构件内力的方法之一。

本文将详细介绍截面法的基本原理和具体应用。

截面法的基本原理是基于静力学平衡条件，即在任何一个截面上，作用在该截面上的剪力、弯矩和轴力之和等于零。

因此，对于任意一个构件，只要确定其受力状态，就可以通过截面法求解出其各个截面上的内力。

截面法的求解过程通常分为以下几步：1. 确定截面：根据受力情况，选择需要求解的截面。

2. 切割构件：将构件沿着所选截面切割成两个或多个部分，形成一个自由体和一个受力体。

3. 建立平衡方程：对自由体和受力体分别建立平衡方程，其中包括剪力平衡、弯矩平衡和轴力平衡等。

4. 求解内力：通过求解平衡方程，计算出所选截面上的剪力、弯矩和轴力等内力。

5. 绘制内力图：根据所求得的内力，绘制出相应的内力图，以便于分析和设计。

截面法的具体应用广泛，常见的应用包括：1. 梁的内力求解：对于梁受到的外力和支反力情况，可以通过截面法求解出其各个截面上的剪力、弯矩和轴力等内力，从而进行梁的设计和分析。

2. 框架结构的内力求解：对于框架结构，可以通过截面法求解出每个构件的内力，从而得到结构的整体受力情况，进行结构的设计和分析。

3. 桥梁结构的内力求解：对于桥梁结构，可以通过截面法求解出桥梁各个截面的内力，从而进行桥梁的设计和分析。

例如，可以确定桥梁的最大荷载能力和最大跨度等参数。

截面法是一种常见的求解构件内力的方法，其基本原理是基于静力学平衡条件，通过建立平衡方程，计算出所选截面上的剪力、弯矩和轴力等内力。

在工程实践中，截面法被广泛应用于梁、框架结构和桥梁等工程领域。