杆件的内力 截面法 一、基本要求 1．了解轴向拉伸与压缩、扭转、弯曲的概念； 2．掌握用截面法计算基本变形杆件截面上的内力； 3．熟练掌握基本变形杆件内力图的绘制方法。 二、内容提要 1 ．轴向拉伸和压缩 1 ）轴向拉伸或压缩的概念 受力特点：外力或合外力与轴线重合； 变形特点：杆件产生沿轴线方向的伸长或缩短。 图 2-1 计 算 简 图 为 ： 2 ）轴力 轴向拉压时，杆件截面上分布内力系的合力的作用线与杆件轴线重合，称为轴力。一般用NF 表示，单位为牛顿（N）。 轴力的正负号规定：拉为正，压为负。 3 ）轴力图 表示轴力沿杆件轴线变化规律的图线。该图一般以平行于杆件轴线的横坐标x 轴表示横截面位置，纵轴表示对应横截面上轴力的大小。正的轴力画在x 轴上方，负的轴力画在 x 轴下方。 2 ．扭转 1 ）扭转的概念 受力特点：在杆件两端垂直于杆轴线的平面内作用一对大小相等，方向相反的外力偶。 变形特点：横截面形状大小未变，只是绕轴线发生相对转动。 轴：以扭转为主要变形的杆件称为轴。计 算 简 图 为 ： 轴 2）外力偶矩 传动轴所受的外力偶矩通常不是直接给出，而是根据轴的转速 n 与传递的功率 P 来计算。 当功率 P 单位为千瓦（kW），转速为 n（r/min）时，外力偶矩为 m).(N9549enPM 当功率 P 单位为马力（PS），转速为 n（r/min）时，外力偶矩为 m ).(N7024enPM 3 ）扭矩、扭矩图 当外力偶矩已知，利用截面法可求任一横截面上的内力偶矩—扭矩，用T 表示。 扭矩的正负号规定：按右手螺旋法则，T 矢量背离截面为正，指向截面为负（或矢量与截面外法线方向一致为正，反之为负）。 表示扭矩随杆件轴线变化规律的图线称为扭矩图。扭矩图作法与轴力图相似。正的扭矩画在 x 轴上方，负的扭矩画在 x 轴下方。 3 ．弯曲内力 1 ）基本概念 弯曲变形：杆件在垂直于其轴线的载荷作用下，使原为直线的轴线变为曲线的变形称为弯曲变形。 以弯曲变形为主要变形的杆件称为梁。 对称弯曲：工程中最常见的梁，其横截面一般至少有一根对称轴，因而整个杆件有一个包含轴线的纵向对称面。若所有外力都作用在该纵向对称面内时，梁弯曲变形后的轴线将是位于该平面内的一条曲线，这种弯曲形式称为对称弯曲。其力学模型如图2-3 所示。 2 ）梁的计算简图 静定梁：所有支座反力均可由静力平衡方程确定的梁。 静定梁的基本形式有简支梁、悬臂梁、外伸梁。计算简图...
