外力与内力

所谓外力是指周围物体对构件的作用力。

我们可以将外力根据不同形式进行分类。

首先按作用方式可以分为表面力和体积力。表面力是指作用于物体表面的力，体积力是指构件内部受到的所有力，例如重力、惯性力。

表面力又可以根据力作用的区域又可以分成分布力和集中力。分布力是指连续作用在物体表面，例如油压力、水压力。如果力的作用区域和构件相比非常小，就可以把它简化成集中力，例如火车车轮对钢轨的压力。

按照作用的时间可以划分为静载荷和动载荷。静载荷是指载荷缓慢增加，变化到某一个值就保持不变。动载荷是指载荷的大小是随时间变化的，例如交变载荷、冲击力等。静载荷与动载荷最大的区别就是动载荷会使物体获得一个加速度。在材料力学中，主要研究分析的是静载荷。

所谓内力是指由外力作用所引起的，物体内相邻部分之间的相互作用力。内力的大小总是随外力的变化而变化。

内力的特点

物体内部的晶粒之间存在着作用力

首先是有限性，内力随着外力变化到某一个临界值，就会打破平衡，内力不再增加。

其次，内力都是成对出现的。因为它是物体内部一部分给另外一部分的力，是作用力和反作用力的关系。

第三个特点就是分布性。在构件的截面上，内力均匀地分布其上。在研究截面时，通常将内力向型芯简化成一个力或者是力偶。

将内力向型芯内部简化，可以得到一个主矩和主矢。沿着坐标轴进行分解，可以得到6个内力分量。

首先来看主矢的分量，沿着X、Y、Z三个坐标轴进行分解，沿着轴向的分力可以称为轴力，Y、Z方向的分力称为剪力。

主矩也可以沿着三个坐标轴进行分解，一个是构件造成构件扭转变形的分量，称为扭矩，另外两个称为弯矩。

求解内力的方法只有截面法。

假象截面切开构件

第一步将截面切开，想求得哪一个构件的界面，就用一个假象的截面将其切开，以其中受力较为简单的一部分作为研究对象，而另一舍去的部分则用截面上对应的内力或力偶替代。

单独对简单的一侧进行分析

简单点讲，就是将一个物体切成左右两半，左侧受力较为简单，我们研究物体的左侧时，一定要将物体右侧的作用力添加到左侧上，否则研究的结论就是错误的。

研究物体的受力情况时，外力和内力的大小、方向一定是对称相等的。建立平衡方程，根据已知的外力，求解截面上的未知内力。

最复杂的情况下，可以列出六个平衡方程，其中三个是力的投影方程，三个是力矩方程，六个方程求解六个未知量。

本文介绍了外力和内力的概念以及求解内力的基本方法－截面法。