MYsopromat.ru: Внутренние силы. Метод сечений

Нагрузки, приложенные к одной какой-нибудь части тела, от точки к точке передаются остальным частям тела. Силы взаимодействия между частями тела, вызванные нагрузками, называются внутренними силами. В первую очередь, из-за простоты, изучают внутренние силы, распределенные по плоским, сечениям тела. При этом используют метод сечений, заключающийся в следующем. Пусть на тело АВ действует уравновешенная система сил (рис. 2.1). Через это тело мысленно проводится плоское сечение «F», которое делит тело на части A и B. В каждом таком сечении будут действовать внутренние силы, характеризующие взаимодействие частей A и B тела. Отбросим одну часть тела, например B, и заменим ее действие на оставшуюся часть силами, распределенными по сечению F. Обнажая эту поверхность, мы переводим внутренние силы в разряд внешних, благодаря чему появляется возможность использования положений статики твердого тела. Пользуясь этим, приведем внутренние силы, распределенные по сечению к главному вектору и главному моменту в центре тяжести сечения. Их можно разложить на компоненты вдоль осей координат. Следовательно, в общем случае внутренние силы могут иметь шесть компонентов — Rx, Ry, Rz, Mx, My, Mz (рис. 2.1). Величина компонентов внутренних сил может быть найдена из шести условий равновесия оставленной части тела: При определении составляющих внутренних сил могут возникать как статически определимые, так и статически неопределимые задачи. В статически неопределимых задачах в дополнение к условиям равновесия составляют условия совместности деформаций сторон сечения «F» (при совмещении деформированные поверхности сечения «F» должны совпадать). В процессе удовлетворения уравнениям равновесия и условиям совместности деформаций, между компонентами внутренних сил и внешними силами устанавливается функциональная зависимость, в которой находят свое отражение форма и размеры тела, расположение сечения « F», направление и место приложения нагрузочных сил, механические свойства материала. Каждой компоненте внутренних сил соответствует свой вид деформации: Rx соответствует растяжение или сжатие, Ry и Rz — сдвиг в направлении осей y и z, Mx — кручение, My и Mz — изгиб относительно осей y и z. Каждая компонента характеризует сопротивление тела какому-нибудь одному виду деформации. При наличии только одной какой-нибудь компоненты внутренних сил будет иметь место простое сопротивление тела. При наличии двух и более компонентов будет сложное сопротивление тела. Рис. 2.1. Иллюстрация метода сечений   Внутренние силы. Метод сечений   Версия для печати

© MYsopromat.ru, 2003-2006

Внутренние силы. Метод сечений | ПроСопромат.ру

Силы, как известно, бывают внешние и внутренние. Если взять в руки обычную ученическую линейку и изогнуть ее, то делаем мы это, прикладывая внешние силы – руки. Если усилие рук убрать, то линейка вернется в исходное положение самостоятельно, под воздействием своих внутренних сил (это силы взаимодействия между частицами элемента от воздействия внешних сил). Чем больше внешние силы, тем больше и внутренние, но внутренние не могут постоянно увеличиваться, они растут лишь до определенного предела, и когда внешние силы превысят внутренние, произойдет разрушение. Поэтому крайне важно знать о внутренних силах в материале с точки зрения его прочности. Внутренние силы определяются с помощью метода сечений. Рассмотрим его подробно. Допустим, стержень нагружен  некоторыми силами (верхний левый рис.). Разрезаем стержень сечением 1–1 на две части, и будем рассматривать любую из них – ту, которая покажется нам проще. К примеру, отбрасываем правую часть и рассмотрим равновесие левой части (верхний правый рис. ).

Действие отброшенной правой части на оставшуюся левую заменяем внутренними силами, их бесконечно много, так как это силы взаимодействия между частицами тела. Из теоретической механики известно, что любую систему сил можно заменить эквивалентной ей системой, состоящей из главного вектора и главного момента. Поэтому все внутренние силы приведем к главному вектору R и главному моменту М (рис.1.1,б). Поскольку наше пространство трехмерно, то главный вектор R можно разложить по осям координат и получить три силы — Q_x, Q_y, N_z(рис.1.1,в). По отношению к продольной оси стержня силы Q_x, Q_yназываются поперечными или перерезывающими силами (расположены поперек оси),  N_zполучил название продольной силы (расположена вдоль оси).

Главный момент М при разложении по осям координат также даст три момента(рис.1.1,г) в соответствии с той же продольной осью  — два изгибающих момента M_x и M_y и крутящий момент Т (может обозначаться как М_к   или М_z).

Таким образом, в общем случае нагружения существует  шесть компонентов внутренних сил, которые называются внутренними силовыми факторами или внутренними силами. Для их определения в случае пространственной системы сил составляются шесть уравнений равновесия,  а в случае плоской – три.

Чтобы запомнить последовательность метода сечений, следует использовать мнемотехнический прием – запомнить слово РОЗУ из первых букв действий: Разрезаем (сечением), Отбрасываем (одну из частей), Заменяем (действие отброшенной части внутренними силами), Уравновешиваем (т.е. с помощью уравнений равновесия определяем значение внутренних сил).

В практике возникают следующие виды деформаций. Если при случае нагружения в элементе под действием сил возникает один внутренний силовой фактор, то такая деформация называется простой или основной. Простые деформации —  это растяжение-сжатие (возникает продольная сила), сдвиг (поперечная сила), изгиб (изгибающий момент), кручение (крутящий момент). Если одновременно элемент испытывает несколько деформаций (кручение с изгибом, изгиб с растяжением и др.), то такая  деформация называется сложной.

 

Пример расчета – внутренние силы.

Bentley Bentley Coffee Corner: Structural Asia Pacific — Mastering Plant Foundation Design в фонде Staad Advanced начинается с 19 апреля 2023

Подробнее

Содержимое [HideShow]

666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666тели.

Избранные темы

Пример расчета: Периоды собственных колебаний для систем Пример расчета: осевая сила на колонне Пример расчета: поперечная сила на колонне Пример расчета: опрокидывающий момент для панели сдвига Пример расчета: расчет изменения длины стержня, нагруженного при растяженииРасчет Пример — расчет осевых усилий на стержнях фермы. Пример расчета — расчет диаграмм стержней. Пример расчета — расчет диаграмм стержней для балки. Пример расчета — балка с внутренним шарниром (часть A). Найдите пример расчета реакций — балка с внутренним шарниром (часть B). Расчет диаграмм стержней. Пример расчета — анализ рамы. Пример расчета — анализ рамы — равномерная нагрузка. Пример расчета — поиск центра тяжести (поверхности). Пример расчета — расчетное болтовое соединение натяжных пластин (EC3). , Изменение температуры. Пример расчета — незатухающая свободная вибрация (часть A). Пример расчета — незатухающая свободная вибрация (часть B). Пример расчета — оценка матриц структурных свойств. Пример расчета — угловое ускорение, угловая скорость. Пример расчета — соединение срезным болтом EC3. Пример расчета — потеря устойчивости колонны (EC3). Пример расчета — расчет диаграмм стержней. Пример расчета — расчет диаграмм стержней. Пример расчета — расчет уравнения упругой кривой. Пример расчета — расчет положения опоры. Пример расчета — плоскость напряжение. Пример расчета — кольцевое сечение, напряжение. Пример расчета — допустимая сила сдвига для балки. Пример расчета — расчет прогиба. Теорема Кастильяно. Пример расчета — определение поперечной силы и момента. Пример расчета — определение величин F1, F2. Пример расчета — расчет осевых сил элементов фермы. Пример расчета — расчет моментов инерции Ix и Iy. Пример расчета – Расчет напряжения сдвига для температурной нагрузки. Пример расчета – Расчет силы растяжения с использованием виртуальной работы. Пример расчета – Крутящий момент – напряжение. Пример расчета – Железобетонная колонна под напряжением. Пример расчета – Консольная балка с равномерной нагрузкой. Пример расчета – Консольная балка с Точечные нагрузки. Пример расчета — нагрузка на стержень Пример расчета — максимальное отклонение Пример расчета — схема стержня. Пример расчета — минимально допустимый диаметр. Пример расчета — критическая нагрузка. Модуль S Пример расчета — пластическая нейтральная ось. Пример расчета — потеря устойчивости колонны (EC3). Пример расчета — соединение срезным болтом EC3. Пример расчета — схема стержня. Треугольная нагрузка. Пример расчета — крутящий момент-напряжение. Пример расчета — угловое ускорение, угловая скорость. угловое ускорениеИзменение температурыСреднее напряжение сдвига в сосуде под давлениемДопустимая сила сдвига балкиПримеры расчетаРасчет изменения длины стержняПружинные сборки в серии/параллельно: Две пружины в серииФерма против тросаРасчет вертикального отклонения балкиИзгибная трещина в бетонной балкеМаксимальный коэффициент вертикального сдвигаКолонна в изгибеБалки: максимум момент

См. Также

Читать Статья

Диафрагмы

сентябрь, 16, 2022

Введение в диафрагмы как диафрагма.

Усталость является инициированием и распространением трещин…

Новости отрасли

События отрасли

Инженер-конструктор (thestructuralengineer.info) использует сторонние файлы cookie для улучшения нашего веб-сайта и вашего удобства при его использовании.
Чтобы узнать больше о файлах cookie, которые мы используем, и о том, как их удалить, посетите нашу страницу о файлах cookie. Разрешить куки-файлы

Внутренний и внешний фокус для силы: новый метаанализ – StrengthLog

Ключевые моменты:

• Новый метаанализ показал, что внешнее фокусирование (например, перемещение штанги) значительно увеличивает мышечную силу .
• В долгосрочной перспективе тренировки с внешней направленностью могут привести к большему увеличению силы.
• Имеются некоторые свидетельства того, что для роста мышц лучше использовать внутреннюю фокусировку (например, сокращение мышцы).

***

Куда следует направить внимание при поднятии тяжестей: внутрь или наружу?

Внешний фокус означает, что вы фокусируетесь на результате . Подсказки для этого могут быть такими:

• «Бросай мяч далеко!»
• «Поднимите планку!»
• «Прыгай высоко!»

Внутренний фокус, с другой стороны, означает, что вы фокусируетесь внутрь , на ваши телесные действия. Например:

• «Сильнее напрягите квадрицепсы!»
• «Сожмите мышцу!»
• «Вытяните локоть!»

Исследования, проведенные в последние десятилетия, неизменно показывают, что в спорте и легкой атлетике предпочтительнее ориентироваться на внешний мир. Это касается таких навыков, как точность и равновесие, а также мышечной активности и производства силы.

1

Знание того, на чем следует сосредоточить свое внимание, важно не только для соревнований или тестов, но также может повлиять на ваши долгосрочные результаты тренировок: возможно ли, что вы сможете увеличить прирост силы на тренировках, если просто переключите внимание?

Новый метаанализ изучил это и собрал все исследования, которые они смогли найти, в которых сравнивалось влияние внутренней и внешней концентрации на силу, как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе. ²

В общей сложности они нашли десять различных исследований, посвященных как острым, так и долгосрочным эффектам, и вот что они обнаружили, объединив результаты.

Внешний фокус сразу же делает вас сильнее…

Из десяти исследований в семи тестировалось влияние внутреннего и внешнего фокуса в тестах на острую силу. То есть: участники должны были дважды пройти один и тот же тест на силу, но сосредоточиться либо на внутреннем, либо на внешнем.

Исследовательские группы включали от 11 до 30 участников, и в исследованиях использовались различные тесты, такие как сила хвата рук, разгибания ног или становая тяга и приседания с 1ПМ.

Результаты?

Устойчивый положительный эффект внешнего фокуса по сравнению с внутренним фокусом.

Внутренний и внешний фокус для острой силы.

На приведенном выше графике леса показано влияние семи отдельных исследований на острую силу. Квадрат справа от вертикальных линий означает, что участники были сильнее, когда сосредоточивались на внешнем, чем на внутреннем. Как видите, квадрат каждого отдельного исследования, кроме одного, находится справа от линии, что указывает на постоянный эффект.

Внизу виден объединенный эффект. Мета-анализ рассчитал это как статистически значимый небольшой положительный эффект (SMD=0,34, p<0,001).

… И, вероятно, делает вас сильнее в долгосрочной перспективе

А как насчет долгосрочных выгод?

Только в трех исследованиях участники тренировались в течение длительного периода времени (от 6 до 12 недель) с различной концентрацией внимания.

Вот тесты на прочность, использованные в исследованиях:

• Nadzalan et al. (2020): Приседания и становая тяга 10ПМ
• Schoenfeld et al. (2018): Разгибание колена и сгибание локтя
• Тейлор (2017): Приседания и становая тяга 1ПМ

При первом анализе только два из трех исследований показали положительный эффект внешнего фокуса (квадрат справа от линии ), но этого было недостаточно для того, чтобы объединенный эффект был статистически значимым, даже несмотря на то, что результаты определенно склоняются в этом направлении.

Внутренний и внешний фокус для долгосрочного (6–12 недель) увеличения силы.

Однако в субанализе, учитывающем только тесты на силу нижней части тела, что означает, что данные о сгибании локтевого сустава из исследования Шенфельда были удалены, все три исследования показали положительный эффект, что привело к статистически значимому чистому положительному влиянию на силу нижней части тела ( SMD=0,47, р=0,023).

Внутренний и внешний фокус для долгосрочного увеличения силы только в движениях нижней части тела (приседания, разгибания ног и становая тяга).

Подводя итог, можно сказать, что внешнее сосредоточение, по-видимому, приводит к большей непосредственной мышечной силе. И когда вы применяете это к своим тренировкам в долгосрочной перспективе, это, по крайней мере, улучшает прирост силы в приседаниях, становой тяге и разгибании ног.

Почему вы поднимаете больше, когда фокусируетесь на результате, а не на работающих мышцах?

Хотя однозначного ответа на этот вопрос пока нет, основная гипотеза называется 9-й.0003 гипотеза ограниченного действия . По сути, это говорит о том, что внутренняя фокусировка может привести к тому, что вы сосредоточитесь только на одном компоненте движения, например, на одной из многих работающих мышц, а не на целом. Иными словами, вы микроуправляете очень сложным взаимодействием между мышцами.

Для сравнения, сосредоточение внимания на результате («Поднимите планку!») означает, что вы даете своему телу полную свободу действий для решения проблемы так, как оно считает наилучшим.

В свою очередь, это может означать, что внешний фокус более важен в сложных многосуставных упражнениях. Упражнения, при выполнении которых у вас нет ни времени, ни возможности думать. Например, внутреннее сосредоточение на сокращении ягодичных мышц в толчке по сравнению с внешним сосредоточением на чем-то вроде «Поднимай быстро!».

Накачать мышцы? Возможно, вам следует сосредоточиться на них

Итак, внешний фокус, ориентированный на задачу, отлично подходит для силы. Но когда дело доходит до наращивания мышечной массы, на самом деле все может быть наоборот.

Рассмотрим сгибание рук с гантелями. Если вы сосредоточитесь на том, чтобы просто поднять гантель, это может заставить вас изменить свою технику, чтобы вы «читерили» и больше использовали импульс тела. Даже если вы сможете сделать больше повторений, на самом деле вы можете работать с бицепсом на меньше, чем на .

Одно исследование действительно показало, что внутренняя фокусировка («Сожмите мышцы!») при сгибании бицепса приводит к большему росту бицепса по сравнению с внешней фокусировкой («Поднимите вес!»). Однако в том же исследовании концентрация внимания не повлияла на рост квадрицепсов по сравнению с разгибанием ног. ³

Это единственное известное мне на сегодняшний день исследование влияния концентрации внимания на мышечную гипертрофию.

Вынос и практическое применение

Основной вывод здесь заключается в том, что внешнее сосредоточение полезно не только в спорте в целом, но и в силовых тестах и ​​силовых тренировках.

• Если вы выполняете тест на силу или участвуете в соревновании, внешнее сосредоточение на задаче, скорее всего, окажет небольшое положительное влияние на ваш результат.
• Если вы постоянно применяете этот внешний фокус в своих тренировках, вы, вероятно, увидите больший прирост силы в будущем.

Но как это сделать на практике?

Вот несколько примеров сигналов для большой тройки.

Приседания:

• Нажмите кнопку вверх
• Поездка на потолке
• Оттолкнуть землю

Жул Скидки:

• . Протолкнув. от штанги

Становая тяга:

• Подтягивание штанги вверх
• Отталкивание земли
• Или тот, которым я пользуюсь лично: Вытащи меч из скалы

***

Ладно, приятель, на сегодня все.

Если вам понравился этот пост и вы хотите читать больше, подпишитесь на нашу рассылку ниже, и я сообщу вам, когда мы опубликуем что-то новое.