为什么说“弯矩”是“力矩”的一种？

Question

如题所述

Answer 1

比如一根筷子，你握住两端施力使它变弯，这是弯矩的效果；一根轴带动皮带轮转动，这根轴承受扭矩作用。本质上，无论弯矩、扭矩都属于力矩，本质一样，所以单位必定一样。但是作用效果不同：弯矩引起弯曲变形，引起横截面绕中性轴旋转；扭矩引起扭转变形，引起横截面绕杆件的纵轴旋转。对于这种宏观的力，就是力学家为方便理解而从微观总结到宏观的一种东西。实际存在的只有应变而已。具体到弯矩、扭矩、轴力就是比较常见的几种特定应变（力）流在特定截面宏观化的体现。首先明确它们的共同方面.

(1)它们是力矩, 也叫力偶矩.

(2)它们是内力矩, 就是应力的力矩的积分.

(3)它们是杆件的内力. (通常说的内力包括内力和内力矩). 明确了杆件以后, 多数情况下容易确定横截面, 于是有了截面法线. 那么, 内力力矩在法线的分量是扭矩, 余下部分, 即在截面上的部分, 是弯矩。弯矩是起床，扭矩是翻身，差距还是蛮大的，弯曲和扭转都是指的细长杆件，杆件的定义一个方向的尺寸远大于另外两个方向的物体，弯曲作用在最长的轴线上，扭转作用在垂直于这个轴线的平面上。如果不是杆件那就不是弯曲和扭转的问题了，那是板壳理论的问题，就是弹性力学的问题，需要联立几何方程物理方程平衡协调方程并考虑边界条件求解了，把握住概念。两个力作用效果就不同，弯矩的原因可以等效成一个集中力或力偶，扭矩只能等效成扭矩或切应力。