关于内力，你了解多少？

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内力

气功？|查克拉？

"轻车轻徒，弓矢固御，是谓大军；密静多内力，是谓固陈。"

——《司马法 · 定爵》

古人认为，兵力集中，军心镇定，士气旺盛，这就是巩固的阵势。古人所说的内力是指人身体的力量。今天，我们这里介绍的可不是武术练功那个内力，而是材料力学中的内力概念。

材料力学——内力是什么

内力是指物体因受外力作用变形，其内部各部分间因相对位置运动改变而引起的相互作用。

而其他内力是指几个物体组成的系统间的内力，如光滑水平面上两物体中间放一压缩弹簧，释放后弹簧对两物体的作用力，是这两物体组成的系统的内力；太阳系内各星体间的相互作用力，是太阳系这个系统中的内力。

内力非常重要，同时也无处不在。内力与构件的强度、刚度、稳定性密切相关，所以研究构件的内力非常重要。设计各种各样的东西都要考虑到内力，接下来请看两个例子。

1
一名男子在河边尝试跳板跳水时，因身体过于壮硕在起跳时直接压断木质跳水板，整个人直接掉入水中，引得身边的朋友发出阵阵大笑。


2
2015年6月19日3时许，粤赣高速公路河源段城南出口匝道桥发生断裂事故，造成1人死亡4人受伤。

据了解，此桥设计承载为桥梁20级，其具体指标为：一辆载重55吨的车辆在桥面通行时，前后各允许一辆20吨的车辆通行，3车间距须大于10米。

事故现场先后有4辆大货车掉落，因4辆大货车严重超载，每辆货车运载的瓷土重量达100吨左右。导致桥梁结构严重偏压，最终造成桥梁倾覆垮塌。

以上两个案例皆为应力（内力的集度——截面中某一微分单位面积里的内力的密集程度）大于许用应力引起结构强度破坏，所以在设计时要充分考虑到构件材料的许用应力。在设计跳板时要考虑到什么材料以及材料厚度能满足跳水人员安全，道路也是如此，所以有些地方的道路会对车辆限重，就是这个原因。

既然要考虑到内力，那么我们怎么样才能得到内力的大小呢，那么接下来就是这篇文章最硬核的部分了。

截面法

求内力的方法

四步求内力：

  · 截：在需求内力的截面处，沿该截面假想地把构件切开。

· 取：选取其中一部分为研究对象。

· 代：将截去部分对研究对象的作用，以截面上的未知内力来代替。

· 平：根据研究对象的平衡条件，建立平衡方程，以确定未知内力的大小和方向。

来源：力学趣话微信公众号（ID：gh_d59f76b437f1），作者：周唯乾、刘嘉德。