材料力学中的内力不同于工程静力学中物体系统中各个部分之间的相互作用力,也不同于物理学中基本粒子之间的相互作用力,而是指构件受力后发生变形,其内部各点(宏观上的点)的相对位置发生变化,由此而产生的附加内力,即变形体因变形而产生的内力。这种内力确实存在,例如受拉的弹簧,其内力使弹簧恢复原状;人用手提起重物时,手臂肌肉内便产生内力等等。
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截面法
为了揭示承载物体内的内力,通常采用截面法 (section method)。这种方法是用一假想截面,将处于平衡状态下的承载物体截为A、B两部分。为了使其中任意一部分保持平衡,必须在所截的截面上作用某个力系,这就是A、B两部分相互作用的内力。根据牛顿第三定律,作用在A部分截面上的内力与作用在B部分同一截面上的内力在对应的点上,大小相等、方向相反。
(1) 内力主矢与主矩
根据材料的连续性假定,作用在截面上的内力应是一个连续分布的力系。在截面上内力分布规律未知的情形下,不能确定截面上各点的内力。但应用力系简化的基本方法,这一连续分布的内力系可以向截面形心简化为一主矢FR 和主矩M,再将其沿三个特定的坐标轴分解,便得到该截面上的6个内力分量。