Внутрішні сили - лекції та приклади розв’язання задач з теормех, опору матеріалів, технічної та прикладної

Внутрішня сила (ВС) - один з двох (поряд з внутрішнім моментом) силових чинників виникають в поперечному перерізі бруса під дією зовнішніх навантажень.

Розглянемо деякий брус, що знаходиться під впливом довільної системи зовнішніх сил.

Внутрішні сили - лекції та приклади розв'язання задач з теормех, опору матеріалів, технічної та прикладної

Обмовимося, що ці навантаження утримують брус в статичному (нерухомому) стані.

Внутрішні сили - лекції та приклади розв'язання задач з теормех, опору матеріалів, технічної та прикладної

Для розрахунку внутрішніх сил застосовується метод перетинів.

Якщо даний брус подумки розсікти в будь-якому місці і розглянути одну з частин, то для забезпечення її непорушності відкинута частина замінюється дією внутрішньої сили R і внутрішнього моменту M.

Внутрішні сили - лекції та приклади розв'язання задач з теормех, опору матеріалів, технічної та прикладної

Іншими словами, внутрішня сила це деяке зусилля, з яким обидві частини бруса утримують один одного.

У загальному випадку навантаження внутрішні сили можуть розташовуватися під будь-яким кутом до поперечного перерізу розглянутого бруса. Тому для деякого спрощення розрахунків їх розкладають на складові, проектуючи на відповідні осі координат.

Внутрішні сили - лекції та приклади розв'язання задач з теормех, опору матеріалів, технічної та прикладної

Всього може бути три складові повної внутрішньої сили: поздовжня сила N і дві поперечні сили Qx і Qy.

Величина і напрям внутрішніх сил визначається з умови статичності відсічених частин бруса. Для цього записуються необхідні рівняння статики. суми проекцій всіх зовнішніх і внутрішніх сил прикладених до даної частини прирівнюються до нуля

Внутрішні сили - лекції та приклади розв'язання задач з теормех, опору матеріалів, технічної та прикладної

Внутрішні сили - лекції та приклади розв'язання задач з теормех, опору матеріалів, технічної та прикладної

При розтягуванні-стисненні внутрішня сила в поперечному перерізі спрямована уздовж осі стрижня (поздовжня сила N).

При крученні ВС дорівнює нулю (має місце тільки внутрішній крутний момент).

При поперечному вигині ВС спрямована поперек поздовжньої осі балки (поперечна сила Q).

Внутрішні сили - лекції та приклади розв'язання задач з теормех, опору матеріалів, технічної та прикладної

Знак внутрішніх сил залежить від напрямку і розташування по відношенню до даної частини бруса і приймається згідно відповідних правил.

Практично всі розрахунки на міцність в механіці починаються з визначення внутрішніх зусиль в елементах конструкцій.

У випадках, коли внутрішні зусилля змінюють величину і знак по довжині бруса для наочності будують їх епюри.

Внутрішні сили - лекції та приклади розв'язання задач з теормех, опору матеріалів, технічної та прикладної

Приклад епюри внутрішніх поздовжніх сил при розтягуванні-стисненні