内力分析的基本方法-截面法
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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。
浅探内力分析之截面法摘要: 材料力学离不开内力分析,截面法更是求内力的一般方法,在展开工程设计时,如果建筑的受力分析准确性得不到保障,那么建筑的安全性和耐久性等就会出现问题。
本文从截面法对不同种内力的具体应用进行初步研究寻找其计算方法。
关键词: 材料力学;内力;截面法引言在工程设计过程中会运用许多的理论力学知识,截面法便是其中至关重要的一种,且短时间内难以被取代,因此截面法受到广泛运用。
本文即从截面法对不同种内力的具体应用题展开计算分析。
1 截面法1.1 截面法的定义截面法:用截面假想地把构件分成两部分,以此来分析明确内力大小,并以平衡条件确定其合力的方法。
1.2 截面法的研究对象内力:物体在受到外力作用而变形时,其内部各质点间的相对位置将发生变化。
相应地,各质点间的相互作用力也将发生改变。
这种由外力作用而引起的质点间相互作用力的改变量,即为材料力学中所研究的内力。
1.3 截面法的步骤主要分以下三个步骤:1、截开:在需要求内力的截面处,假想地将杆分为两部分;2、代替:将两部分中的任意一部分留下,把弃去部分对留下部分的作用,以作用在截面上的内力(力或力偶)代替;3、平衡:对留下部分建立平衡方程,根据上面的已知外力来计算杆件在截开面上的未知内力。
注意,截开面上的内力对留下部分而言已属外力。
图 12 轴力与杆件轴线相重合的内力,称为轴力,用符号FN表示。
轴力的正负规定: 当轴力的指向离开截面时,杆受拉,规定轴力为正;反之,当轴力指向截面时,杆受压,规定轴力为负。
即拉为正,压为负。
2.1 轴力分析计算已知F1=4OKN,F2=-30KN,求AB杆的内力。
应用截面法求杆件横截面上的内力,如图2所示。
截开:用假想平面m-m将构件切开分为两部分。
代替:取出其中任一部分如I部分为研究对象,画出I部分的受力图平衡:列出Ⅰ部分的平衡方程式:由∑Fx=0,得Fx-F=0,得FN=F1=4OKN(背离横截面,拉力为正)求BC杆的内力。
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!。