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第三节:结构的强度与稳度　
二.应力与强度
5N
8N
5N
5N
拉力为5N
拉力还是5N
尽管右边的力是8N，但对结构有拉伸作用的只有5N，剩下的3N只会让物体运动，对结构没有拉伸作用。
故拉力必定大小相等、方向相反。
拉力是对结构有拉伸作用的力，而不是让物体运动的力。这是与物理学中拉力的区别。
外力使构件发生变形的同时，构件内部分子之间随之产生一种抵抗变形的抵抗力，称为内力 。
内力，就是用来抵抗外力与变形，并力图使变形部分复原的力。
左拉力
右拉力
右内力抵抗左拉力
左内力抵抗右拉力
内力如何抵抗外力图示1
内力如何抵抗外力图示2
右压力
左压力
右内力抵抗左压力
左内力抵抗右压力
内力如何抵抗外力图示3
弯曲力
内力抵抗弯曲力
物理学的拉力
摩擦力
物体在运动之前，摩擦力随着拉力增大而增大，但达到最大静摩擦力时，就不会再增大了，如果拉力再增大，物体就会运动。
摩擦力与拉力关系示意图
外力相当于拉力，内力相当于摩擦力
不发生变形时，内力随外力增大而增大，但达到一个最大值后，就不会再增大了。内力有一个最大值。此时，如果外力再增大，就会破坏结构。
应力：作用在单位面积上的内力。
δ＝
应力有一个最大值，称为容许应力。对应最大内力。
当外力大于内力的最大值，或者结构受到的应力大于容许应力时，结构就会被破坏。
结构的最大内力越大，要破坏它所需的外力也就越大，也可以说，它的强度越大。
强度可以通过应力来衡量。
同一截面积，容许应力越大，强度也就越大；容许应力越小，强度也就越小。
如何判断外力能否破坏结构
1、假设内力等于外力，计算出应力，与容许应力比较，如果大于容许应力，结构会被破坏。
2、由容许应力计算出最大内力，如果外力比最大内力还要大，则结构会被破坏。
已知结构的容许应力为50 N/cm2，截面积为4 cm2，外力冲击产生的内力为180N，请问结构会被破坏吗？
（解法1）　180/4＝45 N/cm2，小于容许应力，所以不会被破坏
（解法2）　4*50N/cm2＝200N，外力小于内力的最大值，所以不会被破坏。
一根筷子和一把筷子的故事
古代有几兄弟经常打架，父亲就给他们现身说法：一根筷子容易被人折断，两根筷子还是容易折断，三根筷子有点难……十根筷子就折不断了。从此，几兄弟便团结起来。
试解释，为何一根筷子容易断，多根筷子不易断？
答：一根筷子的截面积小，所受应力就大；多根筷子一起，截面积变大了，所受应力就小了
3、答：最细处，此处截面积最小，则所受应力最大。
4、答：铁质的容许应力比木质的容许应力大。
假设花杆支柱最粗处的直径为3cm，最细处的直径为最粗处的一半，外力冲击所产生的内力为30N，试计算支柱上的最大应力为多少？
　　解：最细处的截面积最小，所受的应力最大，最容易被破坏，是整个支柱最薄弱的地方，所以支柱所能承受的最大应力取决于最细处的应力。
δ＝30/（3.14*0.75*0.75）=16.98 N/cm2

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