내부 힘, 응력 및 변형의 개념과 차이점을 명확하게 구분할 수 있습니까? 오늘 모두 보러 오세요.
1. 내력의 개념
1. 정의
내력이란 외력에 의해 물체의 인접한 부분 사이의 상호 작용력(추가적인 내력)을 말합니다. 외부 세계가 막대에 가하는 힘을 외력이라고 합니다.
모든 물체는 무한히 많은 입자로 구성되어 있으며 구성 요소에서 인접한 두 입자 사이에는 상호 작용력이 있으며 힘의 크기는 입자의 상대적 위치와 관련이 있습니다. 물체에 외력이 가해지면 물체가 변형되고 내부 입자의 상대적 위치가 변경되며 그에 따라 상호 작용력이 변경됩니다. 외부 힘에 의해 생성된 힘의 변화를 추가 내부 힘 또는 간단히 내부 힘이라고 합니다.
2. 내력 계산방법 - 단면법
분명히 내부 힘은 구성 요소 내부에 있습니다. 내면의 힘을 풀고 싶다면 내면의 힘을 드러내야 한다. 이런 식으로 단면 방법을 사용하여 필요에 따라 내부 힘의 단면 위치를 해결합니다. 가상으로 단면을 절단하면 원래 부재가 균형을 이루고 절단 후의 모든 부분도 균형을 이룬다. 따라서 섹션의 어느 쪽이든 취하여 평형 조건을 연구하고 균형 방정식을 설정하고 섹션의 내부 힘을 풀 수 있습니다. 섹션을 해결하기 위한 구체적인 단계는 다음과 같습니다.
가상 절단: 내부 힘이 구해지는 단면(일반적으로 단면)에서 막대는 단면에 의해 가상으로 둘로 나뉩니다.
대체: 임의로 부품을 취하고 나머지 부품에 대한 폐기된 부품의 효과는 해당 섹션에 작용하는 내부 힘(힘 또는 힘 커플)으로 대체됩니다.
균형 : 나머지 부분에 대한 균형 방정식을 수립하고, 알려진 외력을 기준으로 잘려진 면에서 봉의 미지의 내력을 계산한다(이 때, 잘려진 면에서의 내력은 나머지 부분에 대한 외력). 균일성과 연속성이라는 기본 가정에 따르면 임의의 힘은 절단 후 단면에 지속적으로 분포되어야 하고 단면의 모든 지점에는 내력이 존재하지만 공간에서의 임의의 힘 시스템에 대한 평형 조건은 6가지뿐이며, 우리는 그것들을 모두 해결할 수 없습니다. 각 점의 내부 힘. 힘 시스템의 단순화에 따라, 우리는 이 내부 힘의 모든 힘 시스템을 단면의 한 점, 일반적으로 단면의 중심으로 단순화하고 아래 그림과 같이 주 벡터와 주 모멘트를 얻습니다.
단면의 중심을 원점으로 하여 그림과 같이 직교좌표계를 설정하고, x축은 단면에 수직, 즉 막대의 축을 따라, y축과 z축은 -축은 단면 평면에 있습니다. 주 벡터를 3개의 좌표축으로 분해하면 x축 방향의 축력과 y축 및 z축 방향의 전단력의 세 가지 구성 요소를 얻을 수 있습니다.
그림
3개의 좌표축을 따라 주요 모멘트를 분해하면 x축을 따라 토크, y축 및 z축을 따라 굽힘 모멘트의 세 가지 구성 요소가 생성됩니다.
우리는 또한 이 여섯 가지 구성 요소를 내력이라고 부르지만 이 여섯 가지 구성 요소는 내력의 합력 또는 모멘트라는 점에 유의해야 합니다. 나중에 바의 내부 힘을 해결하는 것은 축력, 전단력, 토크 및 굽힘 모멘트를 찾는 것입니다. 이러한 내부 힘은 인장 및 압축 변형, 전단 변형, 비틀림 변형, 굽힘 변형과 같은 바의 기본 변형에 해당하기 때문입니다.
2. 스트레스의 개념
응력은 내부 힘의 분포 집중입니다(응력은 특정 "점"에 대한 것입니다. 점의 응력을 설명하려면 이 점의 위치와 이 점을 통과하는 평면의 방향을 지적해야 합니다.) 단면에 있는 점의 응력을 설명하기 위해 그림과 같이 이 점 주변의 미세 영역 DA를 가져옵니다. 이 마이크로 영역에서 내력 시스템의 합력은 DF입니다. 이 영역은 충분히 작기 때문에 내부 힘이 균일하게 분포되어 있다고 가정하면 평균 응력을 얻은 다음 평균 응력의 한계를 취하여 이 점의 총 응력 또는 총 응력을 얻습니다. 선택한 점의 위치에 따라 전체 응력이 변경됩니다. 분명히 전체 응력은 벡터이며 방향과 단면 사이의 관계는 임의적입니다. 그런 다음 총 응력을 두 가지 구성 요소로 분해합니다. 하나는 단면에 수직인 수직 응력이고 다른 하나는 단면에 접하는 전단 응력입니다.
평균 스트레스
총 응력(총 응력)
전체 응력은 다음과 같이 분해됩니다. 단면에 수직인 응력을 "수직 응력"이라고 하고 단면 내부의 응력을 "전단 응력"이라고 합니다.
응력의 단위: Pa, 일반적으로 사용됨: MPa, GPa.
3. 변위, 변형 및 변형
1. 변위
변형 전후의 물체 점의 위치 변화, 재료 역학의 변위에는 선형 변위와 각 변위가 있습니다. 아래 그림과 같이 캔틸레버 빔의 자유단에 집중된 힘이 가해지고 빔이 구부러지고 변형됩니다. 자유단의 변위와 같은 특정 단면의 변위를 살펴보면 단면의 중심이 하향 변위를 갖게 됨으로써 선형 변위가 발생함과 동시에 의 법선 방향이 섹션도 변경됩니다. 즉, 섹션이 회전하여 각도 변위가 발생합니다. 배수량.
2. 변형
외부 힘의 작용에 따라 물체의 크기와 모양이 변하는 것.
3. 변형
구성 요소의 한 지점에서 변형 정도를 측정하기 위해 변형도 특정 "점"에 대한 것입니다.
(1) 선형 변형(물체의 점 크기 변화 정도 측정).
그림에 표시된 것처럼 구성 요소의 모든 점 A를 검사하고 점 A 근처의 점 B를 선택합니다. AB의 길이는 Dx입니다. 구성 요소는 외부 힘의 작용으로 변형되고 점 A와 B는 모두 새 위치로 이동합니다. 사이의 거리는 Dx + Ds가 되며 변형이 Dx 범위 내에서 균일하다고 가정하면 평균 선형 변형률을 얻을 수 있습니다.
점 A에서 선 변형을 얻기 위해 위 공식의 극한을 취합니다.
평면 문제의 경우 그림에 작은 사각형이 표시되고 외력 작용선은 점선으로 표시된 사각형이 됩니다(크기가 변경됨). 변형이 Dx 및 Dy 범위 내에서 균일하면 x 및 y 방향 변형률을 따라 평균선이 있습니다.
그림
x 및 y 방향의 선형 변형을 얻기 위해 각각 극한을 취합니다.
그림
(2) 각변형(물체의 한 점의 모양이 변화하는 정도를 측정)은 전단 변형 또는 전단 변형이라고도 합니다.
직각의 변화로 정의됩니다.
