刚体上作用的载荷(力)常见的有3种,分别为集中载荷、分布载荷和集中力偶。

力是物体间的相互机械作用。实际上,两个物体的接触总占有一定面积,力总是分布作用于物体的一定面积上。如果这个面积很小,则可将其抽象为一个点,称为力的作用点,此时作用力称为集中力或集中载荷,如图1-1所示;反之,如果接触面积比较大,力按一定规律分布作用在接触面积上,这时将力称为分布力或分布载荷,分布载荷在单位面积上的作用强度q(N/m2)称为载荷集度。对于平面问题,分布载荷分布于一定长度上,则其载荷集度定义为单位长度上的作用强度q(N/m),如图1-2所示。

图1-1

图1-2(www.daowen.com)

根据分布载荷的定义,当载荷集度q(x)已知时,某段长度上分布载荷的合力大小可用积分求出,即

在数学上,积分的几何意义是某函数与x轴所围成的面积。如果分布载荷的载荷集度q为常数,称该分布载荷为均布载荷,如图1-3(a)所示,其与x轴围成面积也就是其合力的大小,为ql;当q(x)为过原点的一次函数时,称该分布载荷为三角载荷,如图1-3(b)所示,其与x轴围成面积也就是其合力的大小,为ql/2。

图1-3

作用于物体上的另一种常见载荷为力偶,将在2.2节详细讲述。