2022-2023学年高二物理竞赛课件：外力及其分类

外力及其分类 外力及其分类 外力：来自构件外部的力（载荷、约束反力） 按外力作用的方式分类 体积力：连续分布于物体内部各点 的力。如重力和惯性力 表面力： 连续分布于物体表面上的力。如油缸内壁的压力，水坝受到的水压力等均为分布力 若外力作用面积远小于物体表面的尺寸，可作为作用于一点的集中力。如火车轮对钢轨的压力等 分布力： 集中力： 目录 按外力与时间的关系分类 载荷缓慢地由零增加到某一定值后，就保持不变或变动很不显著，称为静载。 静载： 动载： 载荷随时间而变化。 如交变载荷和冲击载荷 外力及其分类 交变载荷 冲击载荷 目录 内力：外力作用引起构件内部的附加相互作用力。 求内力的方法 — 截面法 目录 (1)假想沿m-m横截面将 杆切开 (2)留下左半段或右半段 (3)将弃去部分对留下部 分的作用用内力代替 (4)对留下部分写平衡方 程，求出内力的值。 编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 FS M F F a a 目录 例如 编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 例 1.1 钻床 求：截面m-m上的内力。 用截面m-m将钻床截为两部分，取上半部分为研究对象， 解： 受力如图： 列平衡方程: 目录 FN M 目录 为了表示内力在一点处的强度，引入内力集度,即应力的概念。 —— 平均应力 —— C点的应力 应力是矢量，通常分解为 — 正应力 — 切应力 应力的国际单位为 Pa（帕斯卡） 1Pa= 1N/m2 1kPa=103N/m2 1MPa=106N/m2 1GPa=109N/m2 1.位移 刚性位移； M M' MM' 变形位移。 2.变形 物体内任意两点的相对位置发生变化。 取一微正六面体 两种基本变形： 线变形 —— 线段长度的变化 Dx Dx+Ds x y o g M M' L N L' N' 角变形 ——线段间夹角的变化 目录 3.应变 x方向的平均应变： 正应变（线应变） Dx Dx+Ds x y o g M M' L N L' N' M点处沿x方向的应变： 切应变（角应变） 类似地，可以定义 M点在xy平面内的切应变为： 均为无量纲的量。 目录 例 1.2 已知：薄板的两条边 固定，变形后a'b, a'd 仍为直线。 解： 250 200 a d c b a' 0.025 g ab, ad 两边夹角的变化： 即为切应变 。 目录 求：ab 边的m 和 ab、ad 两边夹角的变化。 拉压变形 拉伸（压缩）、剪切、扭转、弯曲 剪切变形 杆件的基本变形： 目录 扭转变形 弯曲变形 目录 杆件变形的基本形式 $