弹性力学复习总结p
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几何方程:
径向、环向位移分开分析,叠加原理; 与直角坐标几何方程相比,特有的项及其产生原因;
物理方程:
与直角坐标下方程相似,泊松效应、叠加原理;
边界条件:
极坐标下边界条件的表示---注意正负号规定; 位移单值条件与有限值条件;
平面问题的极坐标解答
应力函数与相容Biblioteka Baidu程:
简支梁受均布载荷:
半逆解法---分析应力与载荷的关系,假定应力分量; 应用对称性条件简化求解过程;
楔形体受重力和液体压力:
半逆解法---量纲分析法,假定应力分量;
平面问题的极坐标解答
直角坐标与极坐标的异同比较; 平衡方程的建立:
取微分体进行平衡分析; 与直角坐标平衡方程相比,特有的项及其产生原因;
半平面体问题:半逆法、量纲分析;受集中力情形为基础;
空间问题及其解法
物体内任一点的应力状态
掌握:在受力物体内的任意一点,究竟是否存在着主应力? 存在几个主应力?它们之间有什么关系?
掌握什么是第一应力不变量。
在受力物体内的任意一点,最大、最小正应力、最大、最小 切应力分别与主应力是什么关系?
其它固体力学分支学科的基础; 大型工程结构分析的有效手段; 在前沿科技领域中的应用;
课程学习目标:
掌握弹性力学的基本概念和基本理论; 阅读弹力文献并加以应用; 学习后续学科的理论基础; 在前沿交叉学科中发挥作用;
弹力的基本概念与基本假定
弹性力学的基本概念:
体力、面力、内力、应力---定义、表示、量纲、符号; 形变、应变、位移;
按应力求解平面问题:
基本未知函数; 控制方程与边界条件---相容方程;求解、校核;
常体力情况下的简化---引入应力函数:
应力函数与应力分量的关系---由平衡方程推出; 应力函数应满足重调和方程;
平面问题的直角坐标解答
逆解法---没有针对性,但可以积累基本解答
假定应力函数的形式; 给定应力函数 检验相容方程; 精确满足 求解应力分量; 外载荷是否已知 校核边界条件(反推边界载荷):主边界、次要边界; 多项式形式的应力函数对应的弹性力学问题;
半逆解法
假定部分或全部应力分量的形式; 推测应力函数的函数形式; 检验相容方程; 求解应力分量; 校核边界条件(反推边界载荷)
思路与步骤
平面问题的直角坐标解答
矩形界面梁的纯弯曲:
直接使用逆解法积累的多项式应力函数基本解; 求得应力分量并校核边界条件; 位移分量的导出思路;
借助于坐标变换,由直角坐标方程转换;
应力分量的坐标变换:
弹性体内同一点两套坐标系下应力分量间的关系;
轴对称问题求解:
定义及适用范围; 应力函数的简化、通解; 圆环或圆筒受均布压力---边界条件校核; 压力隧洞---接触问题、接触边界; 圆孔的孔口应力集中---集中性、局部性;
按应力求解空间问题:
基本未知函数; 控制方程与边界条件---相容方程;求解、校核
热弹性问题
热弹性力学的基本方程
什么是变温?对各向同性体线热涨系数也是各向同性的。 简单了解热弹性力学问题平衡微分方程、几何方程、物理方 程的形式及边界条件 (不考虑外力载荷) 了解变温问题的位移解 位移势函数
位移边界条件---位移保持连续性的条件; 应力边界条件---边界上微元体的平衡条件,使得三角形微元 体的斜边与边界重合,应力与面力的符号; 混合边界条件;
平面问题基本理论
圣维南原理:
定义、适用范围; 静力等效; 小边界上等效积分形式的边界条件;
按位移求解平面问题:
确定基本未知函数、消元法; 控制方程与边界条件---求解、校核给定解是否正确的条件;
平面问题基本理论
平面应力和平面应变问题:
形状、外力、约束; 两类问题的基本方程的异同---物理方程形式上的转换;
平衡微分方程:
微元体平衡分析(任一点微分体); 连续性假定、小变形假定---各自的作用是什么; 坐标增量带来应力增量---极坐标下方程的建立;
几何方程:
沿坐标正向的正交微线段; 连续性假定、小变形假定---各自的作用是什么; 应变与位移之间的推演关系---数学、物理;
弹性力学的基本假定:
材料性质假定---理想弹性体
理想弹性体的小变形问题
连续性假定---数学上的连续函数; 完全弹性假定---无残余变形、与变形历史无关;线性弹性; 均匀性---材料常数与位置无关; 各向同性---力学性质的方向依赖性; 变形状态假定 小变形假定---简化平衡条件与几何方程;
弹性力学的变分原理
什么是应变能、应变能密度? 简单了解广义虚功原理 了解虚位移原理、最小势能原理及基于最小势能原理的近似 计算(瑞利-李兹法等)
考试题型: 一、概念题(简述、判断及选择填空等
类型)
二、综合题(计算、证明等)
主要内容:
弹力的基本概念与基本假定 平面问题基本理论 平面问题的直角坐标解答 平面问题的极坐标解答
空间问题及其解法
热弹性问题
弹力的变分原理
弹力的基本概念与基本假定
弹性力学的研究内容与研究方法:与材力比较;
为什么要学习弹性力学:
平面问题基本理论
物理方程:
适用于理想弹性体; 广义胡克定律---泊松效应与叠加原理(极坐标、3D问题); 应力表示应变,按位移求解; 应变表示应力,按应力求解;
一点应力状态分析:
三角形微元体的平衡分析; 应力主面、主应力; 最大、最小应力;
边界条件:
边值问题
物体内任一点的应变状态
基本变形描述?柯西应变张量及其展开式(6-24)? 转动张量的几何意义?位移的组成? 主应变?应变主向?体积应变?
空间问题及其解法
基本方程和边界条件
掌握一般空间问题中各类未知函数的数量、 各种基本方程的 数量。 了解一般空间问题平衡微分方程、几何方程、物理方程的形 式。 了解一般空间问题位移边界条件和应力边界条件的形式。 什么是体应变?体应变的表达式。 什么是体积应力?体积应力与体应变之间有何关系?什么是 体积模量?
空间问题及其解法
空间轴对称问题的基本方程
掌握空间轴对称问题中各类未知函数的数量(共10个)、 各种基本方程的数量。 简单了解空间轴对称问题平衡微分方程、几何方程、物理方 程的形式。
按位移求解空间问题:
确定基本未知函数、消元法; 控制方程与边界条件---求解、校核给定解是否正确的条件