《截面法求內力》課件

《截面法求內力》課程目標掌握截面法求內力理解截面法求內力的概念，并能夠熟練運用該方法求解結構的內力。培養(yǎng)解決實際問題的能力通過案例分析和練習，提升分析和解決實際工程問題的水平。提升工程設計水平掌握截面法求內力，為后續(xù)結構設計提供必要的理論基礎。緒論本課程將深入講解“截面法求內力”這一重要概念，它是結構力學中的核心內容，廣泛應用于各種工程結構的分析和設計。我們將從內力的定義出發(fā)，逐步介紹截面力的概念、作用和分析方法，并結合具體案例進行講解。通過學習本課程，您將掌握求解結構內力的基本技能，為后續(xù)的結構分析和設計奠定堅實基礎。受力分析1外部力外力是作用在物體上的力，可以是直接作用的力，也可以是間接作用的力。2內部力內部力是指物體內部各部分之間相互作用的力。3截面力截面力是內部力在截面上產生的力。內力的定義物體內部各部分之間相互作用的力稱為內力。內力在物體內部產生拉力或壓力，以維持物體的完整性。內力與外力相互平衡，共同維持物體靜止或運動狀態(tài)。截面力的概念1內部力截面力是物體內部各部分之間相互作用的力。2外部力當物體受到外力作用時，物體內部會產生內力以抵抗外力的作用。3作用截面力是維持物體完整性的重要因素。截面力的作用分析結構的內部受力通過截面力，可以了解結構內部各個部分承受的壓力和拉力，從而評估結構的安全性。設計結構的尺寸和材料截面力分析可以為結構設計提供依據，幫助工程師選擇合適的材料和尺寸，以確保結構能夠承受預期的載荷。受力分析的一般步驟1確定研究對象明確分析的具體結構或構件。2繪制受力圖將所有作用于研究對象的力，包括外力和內力，標示在圖上。3應用平衡方程根據力的平衡原理，列出力矩平衡方程，求解未知力。4求解內力通過受力圖和平衡方程，求解構件內部各截面的內力。柱體的內力分析受力狀態(tài)先確定柱體所處的受力狀態(tài)，如軸向拉伸、軸向壓縮、彎曲、剪切等。截取截面在柱體上選取一個截面，并將其隔離出來進行分析。力系平衡根據平衡條件，求解截面上的內力，包括軸力、剪力、彎矩。繪制內力圖將求解出的內力值沿柱體長度方向繪制成內力圖。柱體受偏心壓力受力特點壓力作用點不在截面的形心上。內力種類軸力、彎矩。計算方法根據力矩平衡和變形協(xié)調條件，計算內力。梁體的內力分析1剪力橫截面上垂直于截面方向的內力2彎矩橫截面上繞著截面形心軸的內力矩3扭矩橫截面上繞著截面形心軸的內力矩梁體是承受橫向載荷的結構構件，截面法分析梁體內力主要關注剪力和彎矩。扭矩一般僅在梁體受到扭轉載荷時才會出現?；善膬攘Ψ治?受力分析簧片通常承受彎曲和剪切的聯(lián)合作用。2內力計算利用截面法求取簧片各截面的彎矩和剪力。3內力圖繪制彎矩圖和剪力圖，直觀地了解簧片的受力情況。彎曲梁的內力彎曲梁承受彎矩和剪力彎矩引起梁的彎曲變形剪力引起梁的剪切變形切力線的定義概念切力線是指沿梁或桿截面上的切力大小變化的曲線，它反映了切力在梁或桿上的分布情況。作用切力線可以幫助我們理解切力在梁或桿上的作用方式，并為我們進行結構設計提供依據。切力線的特點連續(xù)性切力線是連續(xù)的，沒有突變。突變性在集中力作用點處，切力線會發(fā)生突變。正負性切力線可以是正的也可以是負的，取決于外力的方向。彎矩線的定義彎矩線彎矩線是梁的內力圖形，表示梁上各個截面彎矩的大小和方向。坐標軸彎矩線以截面位置為橫坐標，以彎矩大小為縱坐標。正負號彎矩線中，向上彎矩為正，向下彎矩為負。彎矩線的特點1形狀彎矩線通常是曲線，但也可能包含直線段，取決于梁的受力情況。2方向彎矩線的方向表示彎矩的大小和方向，正彎矩向上，負彎矩向下。3數值彎矩線上的數值表示彎矩的大小，單位通常為牛頓米(N·m)。簡單梁的內力分析確定截面位置根據需要分析的點或區(qū)域選擇截面位置。建立力系圖將梁上的所有外力、約束反力及截面內力繪制在力系圖中。運用平衡方程根據靜力平衡條件列出方程組，求解截面內力。連續(xù)梁的內力分析1支座反力確定支座的約束力2截面法根據平衡方程求解內力3內力圖繪制內力隨截面位置的變化圖懸臂梁的內力分析1受力分析將懸臂梁簡化為一個自由體,并標出所有作用力.2截面法求內力在梁上選取任意截面,切割梁體并考慮該截面上的內力.3建立平衡方程根據靜力學平衡條件,列出截面上的內力方程.4求解內力解方程組,得出截面上的內力.外截面法求內力1隔離體將結構的一部分隔離出來，作為研究對象。2截面法在隔離體上選取一個截面，將截面上的內力表示出來。3平衡方程利用隔離體上的外力和內力，列出平衡方程。外截面法是求解結構內力的常用方法，它可以將復雜結構分解成簡單的隔離體，并通過平衡方程求解內力。截面法求力圖1步驟一：截取選擇目標截面2步驟二：分析識別截面上的內力3步驟三：作圖繪制內力圖內力圖的應用結構設計內力圖幫助工程師了解結構在不同載荷下的受力情況，為橋梁等結構的設計提供重要參考。材料選取根據內力圖，工程師可以確定結構的關鍵部位受力大小，從而選擇合適的材料和尺寸。安全評估內力圖可以幫助工程師分析結構的強度和穩(wěn)定性，確保結構在使用過程中安全可靠。應用案例分析為了更好地理解截面法求內力的應用，我們將通過具體的案例進行分析，展示其在實際工程中的應用場景和解決問題的思路。例如，在橋梁的設計和建造中，截面法可以用來計算橋梁結構的內力，并據此確定橋梁的承載能力和所需材料的強度。案例討論實際問題針對實際工程案例，學生可分組討論截面法求內力的應用。分析步驟討論如何根據不同結構類型，選擇合適的截面法步驟。結果解釋引導學生分析內力圖，理解內力變化規(guī)律及其對結構的影響。注意事項選擇合適的截面根據具體情況選擇合適的截面，以滿足強度、剛度和穩(wěn)定性要求。注意力的方向內力的方向應與受力方向一致，應根據具體情況判斷內力的方向。內力圖的繪制內力圖應根據截面法求解的內力值繪制，并注意內力圖的坐標軸、比例尺和標注。本章小結截面法是求解結構內力的重要方法，它以平衡方程為基礎，通過分析截面上的內力來計算結構的受力情況。通過截面法，我們可以確定梁、柱、板等結構中的內力分布規(guī)律，為結構設計和分析提供依據。熟練掌握截面法，能夠幫助你更好地理解和分析結構力學問題，并為后續(xù)的結構設計和計算打下基礎。課程總結截面法截面法是一種常用的內力分析方法，它可以幫助我們確定結構內部的力和力矩。內力圖內力圖可以直觀地展示結構內部的內力分布情況，方便我們進行結構設計和分析。應用截面法和內力圖在工程實踐中有著廣泛的應用，例如橋梁、建筑物、機器等結構的設計和分析。思考與交流本章內容講解了截面法求內力，以及內力圖的繪制與應用。這對于理解結