前述内力是分布内力系向截面形心简化后的结果,并不能说明分布内力系的分布规律,以及在截面上某点处的强弱程度。为此,需要引入分布内力系在某点处的内力集度,即应力的概念。

在图5-2(a)所示截面上围绕点K取一微小面积ΔA,并设作用于该面积上的分布内力系的合力为ΔF,ΔF与ΔA的比值表示ΔA面积内,单位面积上内力的平均集度,称为平均应力,即

图5-2

通常情况下,内力在截面上并非是均匀分布的,这样平均应力的大小和方向都将会随着面积ΔA的变化而改变。为了更精确地表示点K处的内力分布情况,可使ΔA趋近于0,以得到平均应力的极限值,称为点K处的应力或者总应力,并用p表示,即(www.daowen.com)

一般来说,应力p既不垂直于截面也不与截面相切。为了分析方便,通常把应力p沿截面的法向和切向分解为两个分量,法向分量σ称为正应力,切向分量称为切应力,如图5-2(b)所示。

在国际单位制中,应力的单位是Pa,名称是帕斯卡,1Pa=1N/m2。这个单位太小,使用不方便,常用的单位有MPa(兆帕)和GPa(吉帕),换算关系为:1MPa=106Pa,1GPa=109Pa。

思政提示

内力是从宏观角度描述全局的力的情况,应力则是从微观角度描述局部的力的分布,内力和应力是联系在一起的。应当坚持联系的观点,处理好全局与局部、整体与部分的关系,树立全局观点,局部服从全局。