弹性力学题
《弹性力学》复习 学习材料 试题与参考答案
《弹性力学》复习学习材料试题与参考答案一、单选题1.利用有限单元法求解弹性力学问题时,不包括哪个步骤(D)A.结构离散化B.单元分析C.整体分析D.应力分析2.如果必须在弹性体上挖空,那么孔的形状应尽可能采用(C)A.正方形B.菱形C.圆形D.椭圆形3.每个单元的位移一般总是包含着(B)部分A.一B.二C.三D.四4.在弹性力学中规定,线应变(C),与正应力的正负号规定相适应。
A.伸长时为负,缩短时为负B.伸长时为正,缩短时为正C.伸长时为正,缩短时为负D.伸长时为负,缩短时为正5.在弹性力学中规定,切应变以直角( C ),与切应力的正负号规定相适应。
A.变小时为正,变大时为正B.变小时为负,变大时为负C.变小时为负,变大时为正D.变小时为正,变大时为负6.物体受外力以后,其内部将发生内力,它的集度称为(C )A应变B应力C变形D切变力7.平面问题分为平面(A)问题和平面( )问题。
A应力,应变B切变、应力C内力、应变D外力,内力8.在弹性力学里分析问题,要建立( C )套方程。
A一B二C三D四9.下列关于几何方程的叙述,没有错误的是(C)A.由于几何方程是由位移导数组成的,因此,位移的导数描述了物体的变形位移B.几何方程建立了位移与变形的关系,因此,通过几何方程可以确定一点的位移C.几何方程建立了位移与变形的关系,因此,通过几何方程可以确定一点的应变分量D.几何方程是一点位移与应变分量之间的唯一关系10.用应力分量表示的相容方程等价于(B)A.平衡微分方程B.几何方程和物理方程C.用应变分量表示的相容方程D.平衡微分方程.几何方程和物理方程11.平面应变问题的应力、应变和位移与那个(些)坐标无关(纵向为z轴方向)(C)A.xB.yC.zD.x,y,z12.在平面应力问题中(取中面作xy平面)则(C)A.σz=0,w=0B.σz≠0,w≠0C.σz=0,w≠0D.σz≠0,w=013.下面不属于边界条件的是(B)。
弹性力学100题
一、单项选择题1.弹性力学建立的基本方程多是偏微分方程,还必须结合( C )求解这些微分方程,以求得具体问题的应力、应变、位移。
A .相容方程B .近似方法C .边界条件D .附加假定2.根据圣维南原理,作用在物体一小部分边界上的力系可以用( B )的力系代替,则仅在近处应力分布有改变,而在远处所受的影响可以不计。
A .几何上等效B .静力上等效C .平衡D .任意3.弹性力学平面问题的求解中,平面应力问题与平面应变问题的三类基本方程不完全相同,其比较关系为( B )。
A .平衡方程、几何方程、物理方程完全相同B .平衡方程、几何方程相同,物理方程不同C .平衡方程、物理方程相同,几何方程不同D .平衡方程相同,物理方程、几何方程不同4.不计体力,在极坐标中按应力求解平面问题时,应力函数必须满足( A )①区域内的相容方程;②边界上的应力边界条件;③满足变分方程;④如果为多连体,考虑多连体中的位移单值条件。
A. ①②④B. ②③④C. ①②③D. ①②③④5.如下图1所示三角形薄板,按三结点三角形单元划分后,对于与局部编码ijm 对应的整体编码,以下叙述正确的是( D )。
① I 单元的整体编码为162② II 单元的整体编码为426③ II 单元的整体编码为246④ III 单元的整体编码为243⑤ IV 单元的整体编码为564图1A. ①③B. ②④C. ①④D. ③⑤ 6.平面应变问题的微元体处于( C )A.单向应力状态B.双向应力状态C.三向应力状态,且z 是一主应力D.纯剪切应力状态7.圆弧曲梁纯弯时,( C )A.应力分量和位移分量都是轴对称的 463521I III II IVB.应力分量和位移分量都不是轴对称的C.应力分量是轴对称的,位移分量不是轴对称的D.位移分量是轴对称的,应力分量不是轴对称的8.下左图2中所示密度为ρ的矩形截面柱,应力分量为:0,,0=+==xy y x B Ay τσσ对图(a )和图(b)两种情况由边界条件确定的常数A 及B 的关系是( C )A.A 相同,B 也相同B.A 不相同,B 也不相同C.A 相同,B 不相同D.A 不相同,B 相同图 2 图 39、上右图3示单元体剪应变γ应该表示为( B )10、设有平面应力状态x ay dx dy cx by ax xy y x γτσσ---=+=+=,,,其中,d c b a ,,,均为常数,γ为容重。
弹性力学复习题---有答案-知识归纳整理
知识归纳整理一、挑选题1. 下列材料中,( D )属于各向同性材料。
A. 竹材;B. 纤维增强复合材料;C. 玻璃钢;D. 沥青。
2 对于弹性力学的正确认识是(A )。
A. 计算力学在工程结构设计的中作用日益重要;B. 弹性力学从微分单元体入手分析弹性体,与材料力学不同,不需要对问题作假设;C. 任何弹性变形材料都是弹性力学的研究对象;D. 弹性力学理论像材料力学一样,可以没有困难的应用于工程结构分析。
3. 弹性力学与材料力学的主要不同之处在于( B )。
A. 任务;B. 研究对象;C. 研究想法;D. 基本假设。
4. 所谓“彻底弹性体”是指( A )。
A. 材料应力应变关系满足胡克定律;B. 材料的应力应变关系与加载时光历史无关;C. 本构关系为非线性弹性关系;D. 应力应变关系满足线性弹性关系。
5. 所谓“应力状态”是指( B )。
A. 斜截面应力矢量与横截面应力矢量不同;B. 一点不同截面的应力随着截面方位变化而改变;C. 3个主应力作用平面相互垂直;D. 不同截面的应力不同,所以应力矢量是不可确定的。
6. 变形协调方程说明( B )。
A. 几何方程是根据运动学关系确定的,所以对于弹性体的变形描述是不正确的;B. 微分单元体的变形必须受到变形协调条件的约束;C. 变形协调方程是保证所有弹性体变形协调条件的必要和充分条件;D. 变形是由应变分量和转动分量共同组成的。
7. 下列对于弹性力学基本方程描述正确的是( A )。
A. 几何方程适用小变形条件;B. 物理方程与材料性质无关;C. 平衡微分方程是确定弹性体平衡的唯一条件;D. 变形协调方程是确定弹性体位移单值延续的唯一条件;8、弹性力学建立的基本方程多是偏微分方程,最终需结合( B )求解这些微分方程,以求得具体问题的应力、应变、位移。
A .几何方程B .边界条件C .数值想法D .附加假定9、弹性力学平面问题的求解中,平面应力问题与平面应变问题的三类基本方程具有下列关系 ( B )。
(完整版)《弹性力学》试题参考答案
《弹性力学》试题参考答案(答题时间:100分钟)一、填空题(每小题4分)1.最小势能原理等价于弹性力学基本方程中: 平衡微分方程 , 应力边界条件 。
2.一组可能的应力分量应满足: 平衡微分方程 ,相容方程(变形协调条件) 。
3.等截面直杆扭转问题中, 的物理意义是 杆端截面上剪应力对转轴的矩等于M dxdy D=⎰⎰2ϕ杆截面内的扭矩M 。
4.平面问题的应力函数解法中,Airy 应力函数在边界上值的物理意义为 边界上某一点(基准ϕ点)到任一点外力的矩 。
5.弹性力学平衡微分方程、几何方程的张量表示为: ,。
0,=+i j ij X σ)(21,,i j j i ij u u +=ε二、简述题(每小题6分)1.试简述力学中的圣维南原理,并说明它在弹性力学分析中的作用。
圣维南原理:如果物体的一小部分边界上的面力变换为分布不同但静力等效的面力(主矢与主矩相同),则近处的应力分布将有显著的改变,但远处的应力所受影响可以忽略不计。
作用:(1)将次要边界上复杂的面力(集中力、集中力偶等)作分布的面力代替。
(2)将次要的位移边界条件转化为应力边界条件处理。
2.图示两楔形体,试分别用直角坐标和极坐标写出其应力函数的分离变量形式。
ϕ题二(2)图(a ) (b )⎩⎨⎧=++= )(),(),(222θθϕϕf r r cy bxy ax y x ⎩⎨⎧=+++= )(),(),(33223θθϕϕf r r dy cxy y bx ax y x 3.图示矩形弹性薄板,沿对角线方向作用一对拉力P ,板的几何尺寸如图,材料的弹性模量E 、泊松比 μ 已知。
试求薄板面积的改变量。
S∆题二(3)图设当各边界受均布压力q 时,两力作用点的相对位移为。
由得,l ∆q E)1(1με-=)1(2222με-+=+=∆Eb a q b a l 设板在力P 作用下的面积改变为,由功的互等定理有:S ∆lP S q ∆⋅=∆⋅将代入得:l ∆221b a P ES +-=∆μ显然,与板的形状无关,仅与E 、、l 有关。
弹性力学期末考试复习题
弹性力学期末考试复习题
一、选择题
1. 弹性力学的基本假设是什么?
A. 材料是均匀的
B. 材料是各向同性的
C. 材料是线弹性的
D. 所有选项都是
2. 弹性模量和泊松比之间有什么关系?
A. 它们是独立的
B. 它们之间存在数学关系
C. 弹性模量总是大于泊松比
D. 泊松比总是小于0.5
二、简答题
1. 简述胡克定律的基本内容及其适用范围。
2. 解释什么是平面应力问题和平面应变问题,并给出它们的区别。
三、计算题
1. 给定一个矩形板,尺寸为2米×1米,厚度为0.1米,材料的弹性
模量为200 GPa,泊松比为0.3。
若在板的一侧施加均匀压力为1 MPa,求板的中心点的位移。
2. 一个圆柱形压力容器,内径为2米,外径为2.05米,材料的弹性
模量为210 GPa,泊松比为0.3。
求在内部压力为10 MPa时,容器壁
的最大应力。
四、论述题
1. 论述弹性力学在工程实际中的应用及其重要性。
2. 讨论材料的非线性行为对弹性力学分析的影响。
五、案例分析题
分析一个实际工程问题,如桥梁、大坝或高层建筑的结构设计,说明
在设计过程中如何应用弹性力学的原理来确保结构的稳定性和安全性。
结束语
弹性力学是一门理论性和实践性都很强的学科,希望同学们能够通过
本次复习,加深对弹性力学基本原理的理解和应用能力,为解决实际
工程问题打下坚实的基础。
祝大家考试顺利!。
弹性力学-例题、习题和总复习
∂ 4φ ∂ 4φ + 2 4 ∂x ∂x 2∂y
2
∂ 4φ + = 0 4 ∂y
d 4 f1 ( x ) =0 4 dx
⑶
⑵式积分,得: f ( x ) = Ax 3 + Bx 2 + Cx + D 式积分, 故应力函数为: 故应力函数为:
f1 ( x ) = Ex 3 + Fx 2 + Gx + H ⑵式积分,得: 式积分,
σ
x
∂ 2φ = = 0 2 ∂y
积分得: 积分得: φ = yf ( x ) + f1 ( x )
⑴
⑴式必须要满足相容条件,代入相容方程中得到: 式必须要满足相容条件,代入相容方程中得到:
弹性力学 主讲
邹祖军
弹性力学例题、习题和总复习 弹性力学例题、
φ = yf ( x ) + f1 (x )
yd 4 f ( x ) d 4 f1 ( x ) + =0 4 4 dx dx d 4 f (x ) 必须有: 必须有: =0 ⑵ 4 dx
邹祖军
弹性力学例题、习题和总复习 弹性力学例题、
习题1 习题
σy = 0 σz = −300 105 N / m2 τ yz = −750 105 N / m2 τxz = 800 105 N / m2 × × × 5 2 试求法线方向余弦为 l = 1 , m = 1 , n = 1 τxy = 500 10 N / m × 2 2 2
50 80 1 106.6 2 1 ⋅ 0 − 75 2 = − 28.0MPa − 75 − 30 12 −18.7
X v2 + Yv2 + Z v2
弹性力学题库
第一章绪论1、所谓“完全弹性体”是指(B)。
A、材料应力应变关系满足虎克定律B、材料的应力应变关系与加载时间、历史无关C、本构关系为非线性弹性关系D、应力应变关系满足线性弹性关系2、关于弹性力学的正确认识是(A)。
A、计算力学在工程结构设计中的作用日益重要B、弹性力学从微分单元体入手分析弹性体,因此与材料力学不同,不需要对问题作假设C、任何弹性变形材料都是弹性力学的研究对象D、弹性力学理论像材料力学一样,可以没有困难的应用于工程结构分析3、下列对象不属于弹性力学研究对象的是(D)。
A、杆件B、板壳C、块体D、质点4、弹性力学研究物体在外力作用下,处于弹性阶段的应力、应变和位移。
5、弹性力学可以解决材料力学无法解决的很多问题;并对杆状结果进行精确分析,以及验算材力结果的适用范围和精度。
与材料力学相比弹性力学的特点有哪些?答:1)研究对象更为普遍;2)研究方法更为严密;3)计算结果更为精确;4)应用范围更为广泛。
6、材料力学研究杆件,不能分析板壳;弹性力学研究板壳,不能分析杆件。
(×)改:弹性力学不仅研究板壳、块体问题,并对杆件进行精确的分析,以及检验材料力学公式的适用范围和精度。
7、弹性力学对杆件分析(C)。
A、无法分析B、得出近似的结果C、得出精确的结果D、需采用一些关于变形的近似假定8、图示弹性构件的应力和位移分析要用什么分析方法?(C)A、材料力学B、结构力学C、弹性力学D、塑性力学解答:该构件为变截面杆,并且具有空洞和键槽。
9、弹性力学与材料力学的主要不同之处在于(B )。
A 、任务B 、研究对象C 、研究方法D 、基本假设10、重力、惯性力、电磁力都是体力。
(√)11、下列外力不属于体力的是(D )A 、重力B 、磁力C 、惯性力D 、静水压力12、体力作用于物体内部的各个质点上,所以它属于内力。
(×)解答:外力。
它是质量力。
13、在弹性力学和材料力学里关于应力的正负规定是一样的。
弹性力学试题及答案
弹性力学试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 弹性力学中,描述材料弹性特性的基本物理量是()。
A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 泊松比答案:C2. 在弹性力学中,下列哪项不是胡克定律的内容?()A. 应力与应变成正比B. 材料是均匀的C. 材料是各向同性的D. 材料是线性的答案:B3. 弹性模量E和泊松比ν之间的关系是()。
A. E = 2(1 + ν)B. E = 3(1 - 2ν)C. E = 3(1 + ν)D. E = 2(1 - ν)答案:D4. 根据弹性力学理论,下列哪种情况下材料会发生塑性变形?()A. 应力小于材料的弹性极限B. 应力达到材料的弹性极限C. 应力超过材料的屈服强度D. 应力小于材料的屈服强度答案:C二、填空题(每题5分,共20分)1. 弹性力学中,应力的定义是单位面积上的______力。
答案:内2. 弹性力学的基本假设之一是______连续性假设。
答案:材料3. 弹性力学中,应变的量纲是______。
答案:无4. 弹性力学中,当外力撤去后,材料能恢复原状的性质称为______。
答案:弹性三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述弹性力学中应力和应变的区别。
答案:应力是描述材料内部单位面积上受到的内力,而应变是描述材料在受力后形状和尺寸的变化程度。
2. 解释弹性力学中的杨氏模量和剪切模量。
答案:杨氏模量(E)是描述材料在拉伸或压缩过程中应力与应变比值的物理量,反映了材料的刚度;剪切模量(G)是描述材料在剪切应力作用下剪切应变与剪切应力比值的物理量,反映了材料抵抗剪切变形的能力。
3. 弹性力学中,如何理解材料的各向异性和各向同性?答案:各向异性是指材料的物理性质(如弹性模量、热膨胀系数等)在不同方向上具有不同的值;而各向同性则是指材料的物理性质在各个方向上都是相同的。
四、计算题(每题15分,共30分)1. 已知一圆柱形试件,其直径为50mm,长度为100mm,材料的弹性模量E=210GPa,泊松比ν=0.3。
弹性力学教材习题及解答讲解
1-1. 选择题a. 下列材料中,D属于各向同性材料。
A. 竹材;B. 纤维增强复合材料;C. 玻璃钢;D. 沥青。
b. 关于弹性力学的正确认识是A。
A. 计算力学在工程结构设计的中作用日益重要;B. 弹性力学从微分单元体入手分析弹性体,因此与材料力学不同,不需要对问题作假设;C. 任何弹性变形材料都是弹性力学的研究对象;D. 弹性力学理论像材料力学一样,可以没有困难的应用于工程结构分析。
c. 弹性力学与材料力学的主要不同之处在于B。
A. 任务;B. 研究对象;C. 研究方法;D. 基本假设。
d. 所谓“完全弹性体”是指B。
A. 材料应力应变关系满足胡克定律;B. 材料的应力应变关系与加载时间历史无关;C. 本构关系为非线性弹性关系;D. 应力应变关系满足线性弹性关系。
2-1. 选择题a. 所谓“应力状态”是指B。
A. 斜截面应力矢量与横截面应力矢量不同;B. 一点不同截面的应力随着截面方位变化而改变;C. 3个主应力作用平面相互垂直;D. 不同截面的应力不同,因此应力矢量是不可确定的。
2-2. 梯形横截面墙体完全置于水中,如图所示。
已知水的比重为 ,试写出墙体横截面边界AA',AB,BB’的面力边界条件。
2-3. 作用均匀分布载荷q的矩形横截面简支梁,如图所示。
根据材料力学分析结果,该梁横截面的应力分量为试检验上述分析结果是否满足平衡微分方程和面力边界条件。
2-4. 单位厚度的楔形体,材料比重为γ,楔形体左侧作用比重为γ1的液体,如图所示。
试写出楔形体的边界条件。
2-5. 已知球体的半径为r,材料的密度为ρ1,球体在密度为ρ1(ρ1>ρ1)的液体中漂浮,如图所示。
试写出球体的面力边界条件。
2-6. 矩形横截面悬臂梁作用线性分布载荷,如图所示。
试根据材料力学应力解答推导挤压应力σy的表达式。
3-1. 选择题a. 切应力互等定理根据条件B 成立。
A. 纯剪切;B. 任意应力状态;C. 三向应力状态;D. 平面应力状态;b. 应力不变量说明D.。
弹性力学简答题
弹性力学简答题1. 什么是弹性力学?弹性力学是研究物体在受力作用下产生的形变量与受力之间的关系的力学分支。
它研究物体经历一定变形后是否能恢复到原来形态的能力。
2. 什么是物体的弹性形变?物体的弹性形变是指物体受到外力作用后发生的形变,当外力作用消失时,物体能够恢复到原来的形态。
3. 弹性形变和塑性形变有什么区别?弹性形变和塑性形变的主要区别在于恢复能力。
弹性形变是当外力作用消失后,物体能够完全恢复到原来的形态;而塑性形变是当外力作用消失后,物体只能部分或完全无法恢复到原来的形态。
4. 弹性力学中的钩尔定律是什么?钩尔定律是弹性力学中的基本定律之一,它描述了当物体受到的力线性地与其产生的形变量之间的关系。
根据钩尔定律,力和形变之间的关系可以表示为F = kx,其中F是受力,k是弹性系数(也称为弹簧常数),x是形变量。
5. 什么是弹性系数?弹性系数是衡量物体弹性恢复能力的物理量。
它可以分为两种常见的弹性系数,分别是切应力和切应变之间的比例关系(即剪切模量),以及拉应力和拉应变之间的比例关系(即弹性模量)。
6. 彈性力学中的杨氏模数是什么?杨氏模数是用于描述材料在拉力作用下产生的形变量与拉力大小之间的关系的物理量。
它可以表示为Y = σ/E,其中Y是杨氏模数,σ是拉应力,E是弹性模量。
7. 弹性力学在实际生活中有哪些应用?弹性力学在实际生活中有许多应用。
例如,弹性力学可以用于设计和分析弹簧、悬挂系统和弹性体等工程结构。
此外,弹性力学还可以应用于材料科学、建筑工程、机械工程、地震学等领域。
以上是对弹性力学的简答题回答,请参考。
弹性力学100题
弹性力学100题一、单项选择题1.弹性力学建立的基本方程多是偏微分方程,还必须结合(C )求解这些微分方程,以求得具体问题的应力、应变、位移。
A相容方程 B •近似方法C •边界条件D •附加假定2.根据圣维南原理,作用在物体一小部分边界上的力系可以用(B )的力系代替,则仅在近处应力分布有改变,而在远处所受的影响可以不计。
A.几何上等效B・静力上等效C平衡D •任意3.弹性力学平面问题的求解中,平面应力问题与平面应变问题的三类基本方程不完全相同,其比较关系为(B )。
A •平衡方程、几何方程、物理方程完全相同B •平衡方程、几何方程相同,物理方程不同C •平衡方程、物理方程相同,几何方程不同D •平衡方程相同,物理方程、几何方程不同4.不计体力,在极坐标中按应力求解平面问题时,应力函数必须满足(A )①区域内的相容方程;②边界上的应力边界条件;③满足变分方程;④如果为多连体,考虑多连体中的位移单值条件。
A.①②④B.②③④C.①②③D.①②③④5.如下图1所示三角形薄板,按三结点三角形单元划分后,对于与局部编码ijm对应的整体编码,以下叙述正确的是(D )。
①I单元的整体编码为162②II单元的整体编码为426③II单元的整体编码为246④III单元的整体编码为243⑤IV单元的整体编码为564图1A.①③B.②④C.①④D.③⑤6.平面应变问题的微元体处于(C )A.单向应力状态B.双向应力状态C.三向应力状态,且-是一主应力D.纯剪切应力状态7.圆弧曲梁纯弯时,(CA.应力分量和位移分量都是轴对称的B.应力分量和位移分量都不是轴对称的C.应力分量是轴对称的,位移分量不是轴对称的D.位移分量是轴对称的,应力分量不是轴对称的8.下左图2中所示密度为「的矩形截面柱,应力分量为:匚x =0fy Ay B, xy 0对图(a)和图(b)两种情况由边界条件确定的常数A及B的关系是(C )A.A 相同,B也相同B.A 不相同,B也不相同C.A 相同,B不相同D.A 不相同,B 相同图 2图39、上右图3示单元体剪应变丫应该表示为(B )◎备DA冷B10、设有平面应力状态二X =ax by, ;「y = ex dy, xy dx - ay - x,其中,a,b,c,d 均为常数,为容重。
弹性力学试题及答案
弹性力学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 弹性力学中的胡克定律描述的是:A. 应力与位移的关系B. 应力与应变的关系C. 应变与位移的关系D. 位移与力的关系2. 以下哪个不是弹性力学的基本假设?A. 连续性假设B. 均匀性假设C. 各向同性假设D. 各向异性假设3. 弹性模量和泊松比的关系是:A. E = 2G(1+ν)B. E = 3K(1-2ν)C. E = 3K(1+ν)D. E = 2G(1-ν)4. 以下哪种材料可以看作是各向同性材料?A. 木材B. 钢筋混凝土C. 单晶硅D. 多晶硅5. 应力集中现象通常发生在:A. 均匀受力区域B. 材料的中间区域C. 材料的边缘或孔洞附近D. 材料的内部二、简答题(每题10分,共30分)6. 简述平面应力和平面应变的区别。
7. 解释什么是圣维南原理,并简述其应用。
8. 描述弹性力学中的主应力和主应变的概念及其意义。
三、计算题(每题25分,共50分)9. 一个长方体材料块,尺寸为L×W×H,受到均匀压力p作用于其顶面,求其内部任意一点处的应力状态。
10. 已知某材料的弹性模量E=200 GPa,泊松比ν=0.3,求其剪切模量G。
答案一、选择题1. 答案:B(应力与应变的关系)2. 答案:D(各向异性假设)3. 答案:A(E = 2G(1+ν))4. 答案:D(多晶硅)5. 答案:C(材料的边缘或孔洞附近)二、简答题6. 答案:平面应力是指材料的一个方向(通常是厚度方向)的应力为零,而平面应变是指材料的一个方向(通常是厚度方向)的应变为零。
平面应力通常用于薄板或薄膜,而平面应变用于长厚比很大的结构。
7. 答案:圣维南原理指出,在远离力作用区域的地方,局部应力分布对整个结构的应力状态影响很小。
这个原理常用于简化复杂结构的应力分析。
8. 答案:主应力是材料内部某一点应力张量的最大值,主应变是材料内部某一点应变张量的最大值。
弹性力学例题
cos1 x sin 1 xy 0 (2) sin 1 y cos1 xy 0
∵A 点同处于 AB 和 AC 的边界, ∴满足式(1)和(2),解得
x y xy 0
m2 sin 1
胡庆代贤入202应0/4/力14 边界条件公式,弹有性力学 第二章
下侧: l 0 m 1
f x 0, f y q
( x )s 0 ( xy )s (1) 0 ( xy )s 0 ( y )s (1) q
胡庆贤2020/4/14
弹性力学 第二章
右 侧
x l,
uvss
0 0
( xy )s 0 ( y )s q
4
例6 图示构件,试写出其应力边界条件。
上侧: l 0 m 1
fx q fy 0 l( x )s m( xy )s f x
N
m( y )s l( xy )s f y
( x )s 0 ( xy )s (1) q
( xy )s q
( xy )s 0 ( y )s (1) 0
( y )s 0
下侧: l cos(90 ) sin , m cos
f x 0, f y p
( x )s ( sin ) ( xy )s cos 0
( xy )s ( sin ( y )s cos p
胡庆贤2020/4/14
弹性力学 第二章
5
∴ A 点处无应力作用
3
例5 图示楔形体,试写出其边界条件。
上侧:
l cos(90 ) sin m cos(180 ) cos
fx fy 0
l( x )s m( xy )s f x m( y )s l( xy )s f y
弹性力学题
弹性力学题Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】一、单项选择题1.弹性力学建立的基本方程多是偏微分方程,还必须结合( C )求解这些微分方程,以求得具体问题的应力、应变、位移。
A.相容方程 B.近似方法 C.边界条件 D.附加假定2.根据圣维南原理,作用在物体一小部分边界上的力系可以用( B )的力系代替,则仅在近处应力分布有改变,而在远处所受的影响可以不计。
A.几何上等效 B.静力上等效 C.平衡 D.任意3.弹性力学平面问题的求解中,平面应力问题与平面应变问题的三类基本方程不完全相同,其比较关系为( B )。
A.平衡方程、几何方程、物理方程完全相同B.平衡方程、几何方程相同,物理方程不同C.平衡方程、物理方程相同,几何方程不同D.平衡方程相同,物理方程、几何方程不同4.不计体力,在极坐标中按应力求解平面问题时,应力函数必须满足( A )①区域内的相容方程;②边界上的应力边界条件;③满足变分方程;④如果为多连体,考虑多连体中的位移单值条件。
A.①②④B. ②③④C. ①②③D. ①②③④5.如下图1所示三角形薄板,按三结点三角形单元划分后,对于与局部编码ijm对应的整体编码,以下叙述正确的是( D )。
① I单元的整体编码为162② II单元的整体编码为426③ II单元的整体编码为246④ III单元的整体编码为243⑤ IV单元的整体编码为564图1A. ①③B. ②④C. ①④D. ③⑤6.平面应变问题的微元体处于( C )A.单向应力状态B.双向应力状态是一主应力 D.纯剪切应力状态C.三向应力状态,且z7.圆弧曲梁纯弯时,( C )A.应力分量和位移分量都是轴对称的B.应力分量和位移分量都不是轴对称的C.应力分量是轴对称的,位移分量不是轴对称的D.位移分量是轴对称的,应力分量不是轴对称的8.下左图2中所示密度为ρ的矩形截面柱,应力分量为:0,,0=+==xy y x B Ay τσσ对图(a )和图(b)两种情况由边界条件确定的常数A 及B 的关系是( C )相同,B 也相同 不相同,B 也不相同相同,B 不相同 不相同,B 相同图 2 图 39、上右图3示单元体剪应变γ应该表示为( B )10、设有平面应力状态x ay dx dy cx by ax xy y x γτσσ---=+=+=,,,其中,d c b a ,,,均为常数,γ为容重。
弹性力学重点复习题及其答案
弹性力学重点复习题及其答案一、填空题1、弹性力学研究弹性体由于受外力作用、边界约束或温度改变等原因而发生的应力、形变和位移。
2、在弹性力学中规定,线应变以伸长时为正,缩短时为负,与正应力的正负号规定相适应。
3、在弹性力学中规定,切应变以直角变小时为正,变大时为负,与切应力的正负号规定相适应。
4、物体受外力以后,其内部将发生内力,它的集度称为应力。
与物体的形变和材料强度直接有关的,是应力在其作用截面的法线方向和切线方向的分量,也就是正应力和切应力。
应力及其分量的量纲是L -1MT -2。
5、弹性力学的基本假定为连续性、完全弹性、均匀性、各向同性。
6、平面问题分为平面应力问题和平面应变问题。
7、已知一点处的应力分量100=x σMPa ,50=y σMPa ,5010=xy τ MPa ,则主应力=1σ150MPa ,=2σ0MPa ,=1α6135' 。
8、已知一点处的应力分量, 200=x σMPa ,0=y σMPa ,400-=xy τ MPa ,则主应力=1σ512MPa ,=2σ-312 MPa ,=1α-37°57′。
9、已知一点处的应力分量,2000-=x σMPa ,1000=y σMPa ,400-=xy τ MPa ,则主应力=1σ1052 MPa ,=2σ-2052 MPa ,=1α-82°32′。
10、在弹性力学里分析问题,要考虑静力学、几何学和物理学三方面条件,分别建立三套方程。
11、表示应力分量与体力分量之间关系的方程为平衡微分方程。
12、边界条件表示边界上位移与约束,或应力与面力之间的关系式。
分为位移边界条件、应力边界条件和混合边界条件。
13、按应力求解平面问题时常采用逆解法和半逆解法。
14、有限单元法首先将连续体变换成为离散化结构,然后再用结构力学位移法进行求解。
其具体步骤分为单元分析和整体分析两部分。
15、每个单元的位移一般总是包含着两部分:一部分是由本单元的形变引起的,另一部分是由于其他单元发生了形变而连带引起的。
弹性力学试题及答案
弹性力学试题及答案题目一:弹性力学基础知识试题:1. 弹性力学是研究什么样的物体的变形与应力关系?答案:弹性力学是研究具有弹性的物体(即能够恢复原状的物体)的变形与应力关系的学科。
2. 弹性力学中的“应力”是指什么?答案:应力是物体内部相邻两部分之间的相互作用力与其接触面积之比。
3. 弹性力学中的“应变”是指什么?答案:应变是物体在受力作用下发生形变的程度。
正应变表示物体在拉伸力作用下的伸长程度与原始长度之比,负应变表示物体在压缩力作用下的压缩程度与原始长度之比。
4. 弹性力学中的“胡克定律”是什么?答案:胡克定律描述了弹簧的弹性特性。
根据胡克定律,当弹簧的变形量(即伸长或缩短的长度)与施加在弹簧上的力成正比时,弹簧的弹性变形是符合弹性恢复原状的规律的。
题目二:弹性系数计算试题:1. 弹性模量是用来衡量什么的物理量?答案:弹性模量是衡量物体在受力作用下发生弹性形变的硬度和刚度的物理量。
2. 如何计算刚体材料的弹性模量?答案:刚体材料的弹性模量可以通过应力与应变之间的关系来计算。
弹性模量E等于应力σ与应变ε之比。
3. 如何计算各向同性材料的体积弹性模量(Poisson比)?答案:各向同性材料的体积弹性模量(Poisson比)可以通过材料的横向应变与纵向应变之比来计算。
Poisson比v等于横向应变ε横与纵向应变ε纵之比。
4. 如何计算材料的剪切弹性模量?答案:材料的剪切弹性模量G(也称剪切模量或切变模量)可以通过材料的剪应力与剪应变之比来计算。
题目三:弹性体的应力分析试题:1. 弹性体的应力状态可以用什么来表示?答案:弹性体的应力状态可以用应力张量来表示。
2. 什么是平面应力状态和轴对称应力状态?答案:平面应力状态是指在某一平面上的应力分量仅存在拉伸(或压缩)和剪切,而垂直于该平面的应力分量为零的应力状态。
轴对称应力状态是指应力分量只与径向位置有关,而与角度无关的应力状态。
3. 弹性体的应力因子有哪些?答案:弹性体的应力因子包括主应力、主应力差、偏应力、平均应力、最大剪应力、最大剪应力平面等。
弹性力学最新试题带答案
【1-1】试举例说明什么是均匀的各向异性体,什么是非均匀的各向同性体?【分析】均匀的各项异形体就是满足均匀性假定,但不满足各向同性假定;非均匀的各向异性体,就是不满足均匀性假定,但满足各向同性假定。
【解答】均匀的各项异形体如:竹材,木材。
非均匀的各向同性体如:混凝土。
【1-2】一般的混凝土构件和钢筋混凝土构件能否作为理想弹性体?一般的岩质地基和土质地基能否作为理想弹性体?【分析】能否作为理想弹性体,要判定能否满足四个假定:连续性,完全弹性,均匀性,各向同性假定。
【解答】一般的混凝土构件和土质地基可以作为理想弹性体;一般的钢筋混凝土构件和岩质地基不可以作为理想弹性体。
【1-3】五个基本假定在建立弹性力学基本方程时有什么作用?【解答】(1)连续性假定:假定物体是连续的,也就是假定整个物体的体积都被组成这个物体的介质所填满,不留下任何空隙。
引用这一假定后,物体的应力、形变和位移等物理量就可以看成是连续的。
因此,建立弹性力学的基本方程时就可以用坐标的连续函数来表示他们的变化规律。
完全弹性假定:假定物体是完全弹性的,即物体在对应形变的外力被去除后,能够完全恢复原型而无任何形变。
这一假定,还包含形变与引起形变的应力成正比的涵义,亦即两者之间是成线性关系的,即引用这一假定后,应力与形变服从胡克定律,从而使物理方程成为线性的方程,其弹性常数不随应力或形变的大小而变。
均匀性假定:假定物体是均匀的,即整个物体是由同一材料组成的,引用这一假定后整个物体的所有各部分才具有相同的弹性,所研究物体的内部各质点的物理性质都是相同的,因而物体的弹性常数不随位置坐标而变化。
各向同性假定:假定物体是各向同性的,即物体的弹性在所有各个方向都相同,引用此假定后,物体的弹性常数不随方向而变。
小变形假定:假定位移和变形是微小的。
亦即,假定物体受力以后整个物体所有各点的位移都远远小于物体原来的尺寸,而且应变和转角都远小于1。
这样在建立物体变形以后的平衡方程时,就可以方便的用变形以前的尺寸来代替变形以后的尺寸。
弹性力学题库
第一章绪论1、所谓“完全弹性体”是指(B)。
A、材料应力应变关系满足虎克定律B、材料的应力应变关系与加载时间、历史无关C、本构关系为非线性弹性关系D、应力应变关系满足线性弹性关系2、关于弹性力学的正确认识是(A)。
A、计算力学在工程结构设计中的作用日益重要B、弹性力学从微分单元体入手分析弹性体,因此与材料力学不同,不需要对问题作假设C、任何弹性变形材料都是弹性力学的研究对象D、弹性力学理论像材料力学一样,可以没有困难的应用于工程结构分析3、下列对象不属于弹性力学研究对象的是(D)。
A、杆件B、板壳C、块体D、质点4、弹性力学研究物体在外力作用下,处于弹性阶段的应力、应变和位移。
5、弹性力学可以解决材料力学无法解决的很多问题;并对杆状结果进行精确分析,以及验算材力结果的适用范围和精度。
与材料力学相比弹性力学的特点有哪些?答:1)研究对象更为普遍;2)研究方法更为严密;3)计算结果更为精确;4)应用范围更为广泛。
6、材料力学研究杆件,不能分析板壳;弹性力学研究板壳,不能分析杆件。
(×)改:弹性力学不仅研究板壳、块体问题,并对杆件进行精确的分析,以及检验材料力学公式的适用范围和精度。
7、弹性力学对杆件分析(C)。
A、无法分析B、得出近似的结果C、得出精确的结果D、需采用一些关于变形的近似假定8、图示弹性构件的应力和位移分析要用什么分析方法?(C)A 、材料力学B 、结构力学C 、弹性力学D 、塑性力学解答:该构件为变截面杆,并且具有空洞和键槽。
9、弹性力学与材料力学的主要不同之处在于( B )。
A 、任务B 、研究对象C 、研究方法D 、基本假设10、重力、惯性力、电磁力都是体力。
(√)11、下列外力不属于体力的是(D )A 、重力B 、磁力C 、惯性力D 、静水压力12、体力作用于物体内部的各个质点上,所以它属于内力。
(×)解答:外力。
它是质量力。
13、在弹性力学和材料力学里关于应力的正负规定是一样的。
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一、单项选择题1.弹性力学建立的基本方程多是偏微分方程,还必须结合( C )求解这些微分方程,以求得具体问题的应力、应变、位移。
A.相容方程B.近似方法C.边界条件D.附加假定2.根据圣维南原理,作用在物体一小部分边界上的力系可以用( B )的力系代替,则仅在近处应力分布有改变,而在远处所受的影响可以不计。
A.几何上等效B.静力上等效C.平衡D.任意3.弹性力学平面问题的求解中,平面应力问题与平面应变问题的三类基本方程不完全相同,其比较关系为( B )。
A.平衡方程、几何方程、物理方程完全相同B.平衡方程、几何方程相同,物理方程不同C.平衡方程、物理方程相同,几何方程不同D.平衡方程相同,物理方程、几何方程不同4.不计体力,在极坐标中按应力求解平面问题时,应力函数必须满足( A )①区域内的相容方程;②边界上的应力边界条件;③满足变分方程;④如果为多连体,考虑多连体中的位移单值条件。
A.①②④B. ②③④C. ①②③D. ①②③④5.如下图1所示三角形薄板,按三结点三角形单元划分后,对于与局部编码ijm对应的整体编码,以下叙述正确的是( D )。
①I单元的整体编码为162② II 单元的整体编码为426③ II 单元的整体编码为246④ III 单元的整体编码为243⑤ IV 单元的整体编码为564图1A. ①③B. ②④C. ①④D. ③⑤6.平面应变问题的微元体处于( C )A.单向应力状态B.双向应力状态C.三向应力状态,且z σ是一主应力D.纯剪切应力状态7.圆弧曲梁纯弯时,( C )A.应力分量和位移分量都是轴对称的B.应力分量和位移分量都不是轴对称的C.应力分量是轴对称的,位移分量不是轴对称的D.位移分量是轴对称的,应力分量不是轴对称的8.下左图2中所示密度为ρ的矩形截面柱,应力分量为:0,,0=+==xy y x B Ay τσσ对图(a )和图(b)两种情况由边界条件确定的常数A 及B 的关系是( C )A.A 相同,B 也相同B.A 不相同,B 也不相同C.A 相同,B 不相同D.A 不相同,B 相同图 2 图 39、上右图3示单元体剪应变γ应该表示为( B )10、设有平面应力状态x ay dx dy cx by ax xy y x γτσσ---=+=+=,,,其中,d c b a ,,,均为常数,γ为容重。
该应力状态满足平衡微分方程,其体力是( D )A.0,0==Y XB.0,0=≠Y XC.0,0≠≠Y XD.0,0≠=Y X11、函数4224),(cy y bx ax y x ++=Φ如作为应力函数,各系数之间的关系是( B )A.各系数可取任意值B.)(3c a b +-=C.c a b +=D.0=++c b a12、对于承受均布荷载的简支梁来说,弹性力学解答与材料力学解答的关系是( C )A.x σ的表达式相同B.y σ的表达式相同C.xy τ的表达式相同D.都满足平截面假定13、图4所示开孔薄板的厚度为t ,宽度为h ,孔的半径为r ,则b 点的=ϕσ( D )A.qB.qh /(h-2r )C.2qD.3q图 414. 所谓“完全弹性体”是指( A )。
A. 应力应变成线性关系,符合胡克定律;B. 材料的应力应变关系与加载时间历史无关;C. 本构关系为非线性弹性关系;D. 卸载后,弹性变形可恢复。
15、对于常体力平面问题,要使函数33axy bx y Φ=+作为应力函数,则b a 、满足的关系是( A )A.a b 、任意B.b a =C.b a -=D.2b a = 16、应力、面力、体力的量纲分别是( C )A.B.C.D. 17、弹性力学的基本假定有哪些( D )① 连续性 ②完全弹性③ 各向同性 ④均匀性A. ①②④B. ②③④C. ①②③D. ①②③④18、已知一平面应变问题内某一点的正应力分量为:3.0,25,35===μσσMPa MPa y x ,则z σ为多少( B )A 15MPaB 18MPaC 20MPaD 22Mpa 19、无体力情况下平面问题的应力分量如下,试判断以下两组应力分量可在弹性体中存在的是( A )(1)(2)-1-2-2-2-2-2M L T , M L T , M L T -1-2-2-2-1-2M L T , M L T , M L T -1-2-1-2-2-2M L T , M L T , M L T -2-2-2-2-1-2M L T , M L T , M L T ByAx x +=σDyCx y +=σFyEx xy +=τ)(22y x A x +=σ)(22y x B y +=σCxyxy =τ其中,A ,B ,C ,D ,E ,F 为常数A.(1)B. (2)C.(1)、(2)D.都不可能存在20、设有周边为任意形状的薄板,其表面自由并与Oxy 坐标面平行。
若已知各点的位移分量为,1,1y Ep v x E p u μμ--=--=则板内的应力分量为( C ) A. 0,0,==-=xy y x p τσσ B. 0,,==-=xy y x p p τσσC. 0,,=-=-=xy y x p p τσσD. 0,,0===xy y x p τσσ二、填空题1. 最小势能原理等价于弹性力学基本方程中: 平衡微分方程 , 应力边界条件 。
2.一组可能的应力分量应满足: 平衡微分方程 ,相容方程(变形协调条件) 。
3.等截面直杆扭转问题中, M dxdy D=⎰⎰ 2ϕ的物理意义是 杆端截面上剪应力对转轴的 矩等于杆截面内的扭矩M 。
4. 平面问题的应力函数解法中,Airy 应力函数ϕ在边界上值的物理意义为 边界上某一 点(基准点)到任一点外力的矩 。
5. 弹性力学平衡微分方程、几何方程的张量表示为: 0,=+i j ij X σ )(21,,i j j i ij u u +=ε 6. 物体的均匀性假定,是指物体内 各点的弹性常数 相同。
7. 某弹性体应力分量为:)4(,0,22y h C qxy xy y x -===τσσ(不计体力),系数为=C 2q 8. 弹性力学分析结果表明,材料力学中的平截面假定,对纯弯曲梁来说是 正确的 。
9. 圆环仅受均布外压力作用时,环向最大压应力出现在 内周边处 。
10.已知一平面应变问题内某一点的正应力分量为:MPa x 35=σ, MPa y 25=σ3.0=μ,则=z σ 18MPa 。
11.将平面应力问题下的物理方程中的μE ,分别换成21μ-E 和μμ-1就可得到平面应变问 题下相应的物理方程。
12.位移表达式ϕϕρρϕϕcos sin 4K I H E B U +-+=中的常数I,K,H 不影响 I,K 表示物体的刚体平移;H 表示物体的 刚体转动 ;它们由物体的 位移约束条件13. 弹性力学:研究弹性体由于受外力作用或温度改变等原因而发生的应力,应变,位移。
14. 边界条件表示在边界上 位移 与 约束 ,或 应力 与 面力 之间的关 系式,它可以分为 位移 边界条件、 应力 边界条件和 混合 边界条件。
15. 体力是作用于物体体积内的力,以单位体积力来度量,体力分量的量纲为 L -2MT -2 ;面力是作用于物体表面上力,以单位表面面积上的力度量,面力的量纲为 L -1MT -2 ; 体力和面力符号的规定为以 沿坐标轴正向 为正,属 外 力;应力是作用于截面单 位面积的力,属 内 力,应力的量纲为 L -1MT -2 ,应力符号的规定为: 正面正向、负面负向为正,反之为负 。
16.小孔口应力集中现象中有两个特点:一是 孔附近的应力高度集中 ,即孔附 近的应力远大于远处的应力,或远大于无孔时的应力。
二是 应力集中的局部性 , 由于孔口存在而引起的应力扰动范围主要集中在距孔边1.5倍孔口尺寸的范围内。
17.弹性力学中,正面是指 外法向方向沿坐标轴正向 的面,负面是指 外法向方向沿坐标轴负向 的面 。
18.利用有限单元法求解弹性力学问题时,简单来说包含 结构离散化 、 单元分析 、 整体分析 三个主要步骤。
20.弹性力学的基本假定为连续性、完全弹性、均匀性、各向同性。
21.平面问题分为平面应力问题和平面应变问题。
22.已知一点处的应力分量100=x σMPa ,50=y σMPa ,5010=xy τ MPa ,则主应力=1σ150MPa ,=2σ0MPa ,=1α6135' 。
23.在弹性力学里分析问题,要考虑静力学、几何学和物理学三方面条件,分别建立方程。
24.按应力求解平面问题时常采用逆解法和半逆解法。
25.每个单元的位移一般总是包含着两部分:一部分是由本单元的形变引起的另一部分是 由其他单元发生了形变而连带引起的。
26.为了提高有限单元法分析的精度,一般可以采用两种方法:一是将单元的尺寸减小 以便较好地反映位移和应力变化情况;二是采用包含更高次项的位移模式,使位移 应力的精度提高。
27.轴对称的位移对应的几何形状和受力 一定是轴对称的。
28.一般说来,经过简化后的平面问题的基本方程有8个,但其不为零的应力、应变和位移分量有9个。
29.在通过同一点的所有微分面中,最大正应力所在的平面一定是 主平面 。
30.假如弹性体受已知体力作用,在物体的表面处,或者面力已知,或者位移已知,或者一部分上面力已知而另一部分上位移已知,则弹性体在平衡时,体内各点的应力分量与应变分量是唯一的,对后两种情况,位移分量也是唯一的。
三、判断题1.对下图所示偏心受拉薄板来说,弹性力学和材料力学得到的应力解答是相同的。
(√)2.在轴对称问题中,应力分量和位移分量一般都与极角ϕ无关。
(×)改:在轴对称问题中,应力与ϕ无关。
但一般情况下,位移分量与ϕ有关。
3.孔边应力集中是由于受力面减小了一些,而应力有所增大。
(×)改:孔边应力集中是由于孔附近的应力状态和位移状态完全改观所引起的。
4.位移轴对称时,其对应的应力分量一定也是轴对称的;反之,应力轴对称时,其对应的位移分量一定也是轴对称的。
(√)5.满足平衡微分方程又满足应力边界条件的一组应力分量必为正确解(设该问题的边界条件全部为应力边界条件)。
( ×)6.在x 为常数的直线上,若u=0,则沿该线必有?x=0。
( ×)7.平衡微分方程、应力边界条件、几何方程和应变协调方程既适用于各向同性体,又适用于各向异性体。
( √)8.两个不同弹性常数的均匀各向同性球体在力的作用下相互接触,其接触面为椭圆形。
(√)9.各向同性弹性体有 3 个独立的弹性常数,它们是E(弹性模量),ν(泊松比),)(剪切弹性模量)。
( ×)10.连续性假定是指整个物体的体积都被组成这个物体的介质所填满,不留下任何空隙。