Внутренние силы и их определение. Метод сечений

При нагружении бруса в нем происходит изменение сил межмолекулярного сцепления, последние называют внутренними усилиями. Для определения внутренних усилий необходимо применить метод сечений, являющийся основным в сопротивлении материалов.

Рассмотрим брус. Мысленно рассечем его плоскостью, перпендикулярной оси на две части и рассмотрим равновесие одной из частей (рис. 1.5, а).

Рис. 1.5

Действие отброшенной части заменим системой внутренних сил. Разложим главный вектор сил на составляющие по осям (рис.1.5, б): , а главный момент на Таким образом получим шесть внутренних силовых факторов: — нормальная сила; —поперечные силы, — изгибающие моменты, — крутящий момент.

Для вычисления шести составляющих внутренних усилий нужно составить шесть уравнений статики.

Из трех первых уравнений находим, а из трех последних .

Если в стержне возникает только нормальная сила , то такое нагружение называют растяжением или сжатием (рис. 1.6, а).

Рис. 1.6

Если в поперечном сечении возникают только крутящие моменты, то такой вид нагружения называется кручением (рис. 1.6, б).

Общим случаем изгиба называется нагружение, при котором в брусе возникают все внутренние силовые факторы, кроме крутящего момента. Наиболее простой — чистый, когда возникает только один изгибающий момент (рис. 1.6, в)