内部力、応力、ひずみの概念と違いを明確に区別できますか? 今日全部見に来てください。
1. 内力の概念
1. 定義
内力とは、外力によって物体内の隣接する部品間に生じる相互作用力 (追加の内力) を指します。 外界から棒にかかる力を外力といいます。
オブジェクトは無限に多くの粒子で構成されており、コンポーネント内の任意の 2 つの隣接する粒子間には相互作用力があり、力の大きさは粒子の相対位置に関連しています。 オブジェクトが外力を受けると、オブジェクトが変形し、内部の粒子の相対位置が変化し、それに応じて粒子間の相互作用力が変化します。 外力によって生じる力の変化を追加の内力、または略して内力と呼びます。
2. 内力の計算方法―断面法
明らかに、内力はコンポーネント内にあります。 内力を解決したい場合は、内力を公開する必要があります。 このように、必要に応じて断面法を使用して、内力の断面位置を解決します。 セクションを仮想的に切断すると、元の部材はバランスが取れており、切断後の任意の部分もバランスが取れています。つまり、セクションの両側の任意の部分は、セクションに外力と内力が作用してバランスが取れた状態にあります。 したがって、セクションの任意の側を取り、その平衡条件を調べ、バランス方程式を確立し、セクションの内力を解くことができます。 セクションを解決するための具体的な手順は次のとおりです。
仮想切断: 内力が求められる断面 (通常は断面) で、棒は断面で仮想的に 2 つに分割されます。
置換: 任意に一部を取り、残りの部分に対する破棄された部分の影響は、セクションに作用する対応する内力 (力または力のカップル) によって置き換えられます。
バランス：残りの部分のバランス方程式を確立し、ロッドにかかる既知の外力に基づいて、ロッドの切断面上の未知の内力を計算します（このとき、切断面の内力は残りの部分の外力）。 均一性と連続性の基本的な仮定によれば、任意の力は切断後の断面に連続的に分布する必要があり、断面のすべての点に内力がありますが、空間内の任意の力システムには 6 つの平衡条件しかありません。そして、それらすべてを解決することはできません。 各点の内力。 力系の簡略化に従って、この内力の力系を断面の点、通常は断面の重心に簡略化し、下図に示すように主ベクトルと主モーメントを求めます。
断面の重心を原点として、図に示すようにデカルト座標系を確立します。x 軸は断面に垂直、つまりロッドの軸に沿っており、y 軸と z は-軸は断面平面にあります。 主ベクトルを 3 つの座標軸に分解すると、x 軸に沿った軸力、および y 軸と z 軸に沿ったせん断力の 3 つの成分を得ることができます。
写真
3 つの座標軸に沿って主モーメントを分解すると、x 軸に沿ったトルク、y 軸と z 軸に沿った曲げモーメントの 3 つの成分が得られます。
これらの 6 つの成分を内力とも呼びますが、これらの 6 つの成分は内力の合力またはモーメントであることに注意してください。 後でバーの内力を解くことは、軸力、せん断力、トルク、および曲げモーメントを見つけることです。これらの内力は、バーの基本的な変形に対応するためです。つまり、引張および圧縮変形、せん断変形、ねじり変形、曲げ変形です。
2. ストレスの概念
応力は内力の分布集中です（応力はある「点」に対するものです。点の応力を説明したい場合は、この点の位置と、この点を通る平面の向きを示す必要があります）、断面上の点の応力を記述するために、図に示すように、この点の周りのマイクロ領域 DA を取得します。 この微小領域における内力系の合力はDFである。 この領域は十分に小さいため、内力が均一に分布していると仮定して、平均応力を取得し、平均応力の限界をとって、この点の総応力または総応力を取得します。合計応力は、選択した点の位置によって変化します。 明らかに、総応力はベクトルであり、その方向と断面の関係は任意です。 次に、全応力を 2 つの成分に分解します。1 つは断面に垂直な垂直応力と呼ばれ、もう 1 つは断面に接するせん断応力と呼ばれます。
平均応力
全応力（全応力）
全体の応力は、断面に垂直な応力を「垂直応力」、断面内の応力を「せん断応力」に分解されます。
応力の単位: Pa、通常使用される: MPa、GPa。
3. 変位、変形、ひずみ
1.変位
変形前後の物体内の点の位置変化、材料力学における変位には、直線変位と角変位があります。 下図のように、片持ち梁の自由端に集中力が加わり、梁が曲がり変形します。 自由端の変位など、特定のセクションの変位を調べると、セクションの重心が下向きの変位を持ち、線形変位になることは明らかですが、同時に、その法線方向断面も変化します。つまり、断面が回転し、角変位が生じます。 変位。
2.変形
外力の作用下でのオブジェクトのサイズと形状の変化。
3.ひずみ
コンポーネントのある点での変形の程度を測定するために、ひずみも特定の「点」に対するものです。
(1) 線形ひずみ (オブジェクト内のポイントのサイズの変化の程度を測定します)。
図に示すように、コンポーネント内の任意の点 A を調べ、点 A の近くの任意の点 B を取ります。AB の長さは Dx です。 コンポーネントは外力の作用で変形し、点 A と点 B の両方が新しい位置に移動します。 間の距離は Dx プラス Ds となり、変形が Dx の範囲内で均一であると仮定すると、平均線形ひずみを取得できます。
上記の式の極限をとって、点 A での線ひずみを取得します。
平面問題の場合は、図に小さな四角形を示し、外力作用線は点線で示した四角形になります（大きさが変わります）。 変形が Dx と Dy の範囲内で均一である場合、x 方向と y 方向のひずみに沿って平均的な線があります。
写真
x 方向と y 方向の線形ひずみを取得するために、それぞれ極限をとります。
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(2) 角ひずみ（物体のある点の形状の変化の度合いを測定する）は、せん断ひずみまたはせん断ひずみとも呼ばれます。
直角の変化として定義されます。
