弹性力学复习重点+试题及答案
《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)。
弹性力学考试和答案
弹性力学考试和答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 弹性力学中,应力状态的基本方程是()。
A. 平衡方程B. 几何方程C. 物理方程D. 边界条件答案:A2. 弹性力学中,位移场的三个基本方程是()。
A. 平衡方程B. 几何方程C. 物理方程D. 边界条件答案:B3. 弹性力学中,平面应力问题与平面应变问题的主要区别是()。
A. 应力分量不同B. 位移分量不同C. 应变分量不同D. 边界条件不同答案:C4. 弹性力学中,圣维南原理是指()。
A. 应力集中现象B. 应力释放现象C. 应力平衡现象D. 应力松弛现象答案:B5. 弹性力学中,莫尔圆表示的是()。
A. 应力状态B. 应变状态C. 位移状态D. 应力-应变关系答案:A6. 弹性力学中,平面问题的基本解法有()。
A. 直接积分法B. 叠加原理C. 变分法D. 能量法答案:A7. 弹性力学中,轴对称问题的基本解法是()。
A. 直接积分法B. 叠加原理C. 变分法D. 能量法答案:A8. 弹性力学中,扭转问题的解法是()。
A. 直接积分法B. 叠加原理C. 变分法D. 能量法答案:A9. 弹性力学中,平面应力问题的应力函数是()。
A. 单一函数B. 两个函数C. 三个函数D. 四个函数答案:A10. 弹性力学中,平面应变问题的应力函数是()。
A. 单一函数B. 两个函数C. 三个函数D. 四个函数答案:B二、多项选择题(每题3分,共15分)11. 弹性力学中,应力状态的基本方程包括()。
A. 平衡方程B. 几何方程C. 物理方程D. 边界条件答案:AC12. 弹性力学中,位移场的三个基本方程包括()。
A. 平衡方程B. 几何方程C. 物理方程D. 边界条件答案:BC13. 弹性力学中,平面应力问题与平面应变问题的主要区别包括()。
A. 应力分量不同B. 位移分量不同C. 应变分量不同D. 边界条件不同答案:AC14. 弹性力学中,圣维南原理包括()。
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'ο。
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一、选择题(每题10分,共40分)1. 在弹性力学中,下列哪个物理量表示应变能密度?A. 应力B. 应变C. 位移D. 应力能密度答案:D2. 在平面应力状态下,下列哪个方程是正确的?A. σ_x + σ_y = 0B. σ_x + σ_y = σ_zC. σ_x + σ_y = τ_xyD. σ_x + σ_y = 0答案:D3. 在弹性体中,应力与应变之间的关系可以用下列哪个关系式表示?A. σ = EεB. σ = GγC. τ = μγD. σ = λε答案:A4. 在弹性力学中,下列哪个方程表示平衡方程?A. σ_x + σ_y + σ_z = 0B. ε_x + ε_y +ε_z = 0 C. τ_xy = τ_yx D. σ_x + σ_y + σ_z = F答案:D二、填空题(每题10分,共30分)1. 弹性力学中的基本假设有:连续性假设、线性假设和________假设。
答案:各向同性2. 在三维应力状态下,应力分量可以表示为:σ_x, σ_y, σ_z, τ_xy, τ_xz, τ_yz。
其中,τ_xy表示________面上的切应力。
答案:xOy3. 在弹性力学中,位移与应变之间的关系可以用________方程表示。
答案:几何方程三、计算题(每题30分,共90分)1. 已知一弹性体在平面应力状态下的应力分量为:σ_x = 100 MPa,σ_y = 50 MPa,τ_xy = 25 MPa。
弹性模量E = 200 GPa,泊松比μ = 0.3。
求应变分量ε_x, ε_y, γ_xy。
解:首先,利用胡克定律计算应变分量:ε_x = σ_x / E = 100 MPa / 200 GPa = 0.0005ε_y = σ_y / E = 50 MPa / 200 GPa = 0.00025γ_xy = τ_xy / G = 25 MPa / (E / 2(1 + μ)) = 25 MPa / (200 GPa / 2(1 + 0.3)) = 0.000375答案:ε_x = 0.0005,ε_y = 0.00025,γ_xy = 0.0003752. 一弹性体在三维应力状态下的应力分量为:σ_x = 120 MPa,σ_y = 80 MPa,σ_z = 40 MPa,τ_xy = 30 MPa,τ_xz = 20 MPa,τ_yz = 10 MPa。
(完整版)弹性力学试卷及答案
一、概念题(32分)1、如图所示三角形截面水坝,其右侧受重度为的水压力作用,左侧为自由面。
试列出下述问题的边界条件解:1)右边界(x=0)112)左边界(x=ytg )11由: 222、何谓逆解法和半逆解法。
答:1.所谓逆解法,就是先设定各种形式、满足相容方程的应力函数,利用公式求出应力分量,然后根据应力边界条件考察在各种形状的弹性体上,这些应力分量对应于什么样的面力,从而得知设定的应力函数可以解决什么问题。
42.所谓半逆解法,就是针对所要求解的问题,根据弹性体的边界形状与受力情况,假设部分或全部应力分量为某种形式的函数,从而推出应力函数,然后考察该应力函数是否满足相容方程,以及原来假设的应力分量和由这个应力函数求出的其余应力分量,是否满足应力边界条件和位移单值条件。
如果相容方程和各方面的条件都能满足,就可得到正确解答;如果某一方面不能满足,就需要另作假设,重新考察。
43、已知一点的应力状态,试求主应力的大小及其作用的方向。
200,0,400xyxyMPa MPa解:根据公式212222xyxyxy2和公式11tanxxy,求出主应力和主应力方向: 2220002000512.321400312.3222MPa 2512200tan0.7808,3757'11400o 24、最小势能原理等价于以位移表示的平衡微分(3)方程和应力(3)边界条件,选择位移函数仅需满足位移(2)边界条件。
二、图示悬臂梁,长度为l, 高度为h ,l >>h ,在梁上边界受均布荷载。
试检验应力函数523322ΦAy Bx y Cy Dx Ex y=++++能否成为此问题的解?,如果可以,试求出应力分量。
(20分)yyynx 00y x x xy x cos ,coscos ,cos()2sinl n x mn y x yl m x xy s s lmxy y ssf f cos sin 0cossinx xy s s xy y s s解:将应力函数代入到兼容方程44424224x x y y 得到,当5B A 时可作为应力函数 5根据22222xyyx xyxy3求得应力表达式:32206632222(62)Ay Bx y Cyx ByD Ey y BxyEx xy3由应力边界条件确定常数,0,222q y y xy yh y h yh 端部的边界条件220,02200h h dyydyx x h h x x 5解得333,,,,51044q q q q q A BCDEhhhh2三、应力分量(不计体力)为22346225313432231422h y x qxy h h qy y yh h q xy xyhh 2三、已知轴对称平面应力问题,应力和位移分量的表达式为:(23分)C A22,C A22,CAEu)1(2)1(10u.有一个内、外半径分别为 a 和b 的圆筒,筒外受均布压力q 作用,求其应力,位移及圆筒厚度的改变值。
《弹性力学》试题(重学考试试卷 参考答案)
(1)将φ代入相容方程
4Φ x 4
2
4Φ x 2 y
2
4Φ y 4
0 ,显然满足。因此,该函数可以作为应力函数。
O
(2)应力分量的表达式:
x
2 y 2
6qx2 h3
y
4qy3 h3
3qy 3h
,
y
y
2 x 2
q 2
4y3 h3
3y h
1
xy
2 xy
6qx h3
h2 4
y2
考察边界条件:在主要边界 y=±h/2 上,应精确满足应力边界条件
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
(在各个方向上相同)。
2、位移法求解的条件是什么?怎样判断一组位移分量是否为某一问题的真实位移?(5 分)
答: 按位移法求解时,u,v 必须满足求解域内的平衡微分方程,位移边界条件和应力边界条件。 平衡微分方程、位移边界条件和(用位移表示的)应力边界条件既是求解的条件,也是校核 u,v 是否正确的条件。
1
3i
m
2
j
4
5
6
7
89
j
m
i
(a)
(b)
题八图
解:
因结构关于沿编码 2、5、8 的轴线对称,故可取左半部分进行分析,见下图所示。
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》试题参考答案与弹性力学复习题
弹性力学复习资料一、简答题1.试写出弹性力学平面问题的基本方程,它们揭示的是那些物理量之间的相互关系?在应用这些方程时,应注意些什么问题?答:平面问题中的平衡微分方程:揭示的是应力分量与体力分量间的相互关系。
应注意两个微分方程中包含着三个未知函数σx、σy、τxy=τyx ,因此,决定应力分量的问题是超静定的,还必须考虑形变和位移,才能解决问题。
平面问题的几何方程: 揭示的是形变分量与位移分量间的相互关系。
应注意当物体的位移分量完全确定时,形变量即完全确定。
反之,当形变分量完全确定时,位移分量却不能完全确定。
平面问题中的物理方程:揭示的是形变分量与应力分量间的相互关系。
应注意平面应力问题和平面应变问题物理方程的转换关系。
2.按照边界条件的不同,弹性力学问题分为那几类边界问题?试作简要说明。
答:按照边界条件的不同,弹性力学问题分为位移边界问题、应力边界问题和混合边界问题。
位移边界问题是指物体在全部边界上的位移分量是已知的,也就是位移的边界值是边界上坐标的已知函数。
应力边界问题中,物体在全部边界上所受的面力是已知的,即面力分量在边界上所有各点都是坐标的已知函数。
混合边界问题中,物体的一部分边界具有已知位移,因而具有位移边界条件;另一部分边界则具有应力边界条件。
3.弹性体任意一点的应力状态由几个应力分量决定?试将它们写出。
如何确定它们的正负号? 答:弹性体任意一点的应力状态由6个应力分量决定,它们是:σx 、σy 、σz 、τxy 、τyz 、、τzx 。
正面上的应力以沿坐标轴正方向为正,沿坐标轴负方向为负。
负面上的应力以沿坐标轴负方向为正,沿坐标轴正方向为负。
4.在推导弹性力学基本方程时,采用了那些基本假定?什么是“理想弹性体”?试举例说明。
答:答:在推导弹性力学基本方程时,采用了以下基本假定: (1)假定物体是连续的。
(2)假定物体是完全弹性的。
(3)假定物体是均匀的。
(4)假定物体是各向同性的。
《弹性力学》试题参考答案与弹性力学复习题
弹性力学复习资料一、简答题√1.试写出弹性力学平面问题的基本方程.它们揭示的是那些物理量之间的相互关系?在应用这些方程时.应注意些什么问题?答:平面问题中的平衡微分方程:揭示的是应力分量与体力分量间的相互关系。
应注意两个微分方程中包含着三个未知函数σx、σy、τxy=τyx .因此.决定应力分量的问题是超静定的.还必须考虑形变和位移.才能解决问题。
√平面问题的几何方程: 揭示的是形变分量与位移分量间的相互关系。
应注意当物体的位移分量完全确定时.形变量即完全确定。
反之.当形变分量完全确定时.位移分量却不能完全确定。
√平面问题中的物理方程:揭示的是形变分量与应力分量间的相互关系。
应注意平面应力问题和平面应变问题物理方程的转换关系。
√2.按照边界条件的不同.弹性力学问题分为那几类边界问题?试作简要说明。
答:按照边界条件的不同.弹性力学问题分为位移边界问题、应力边界问题和混合边界问题。
位移边界问题是指物体在全部边界上的位移分量是已知的.也就是位移的边界值是边界上坐标的已知函数。
应力边界问题中.物体在全部边界上所受的面力是已知的.即面力分量在边界上所有各点都是坐标的已知函数。
混合边界问题中.物体的一部分边界具有已知位移.因而具有位移边界条件;另一部分边界则具有应力边界条件。
√3.弹性体任意一点的应力状态由几个应力分量决定?试将它们写出。
如何确定它们的正负号? 答:弹性体任意一点的应力状态由6个应力分量决定.它们是:σx 、σy 、σz 、τxy 、τyz 、、τzx 。
正面上的应力以沿坐标轴正方向为正.沿坐标轴负方向为负。
负面上的应力以沿坐标轴负方向为正.沿坐标轴正方向为负。
√4.在推导弹性力学基本方程时.采用了那些基本假定?什么是“理想弹性体”?试举例说明。
答:答:在推导弹性力学基本方程时.采用了以下基本假定: (1)假定物体是连续的。
(2)假定物体是完全弹性的。
(3)假定物体是均匀的。
(4)假定物体是各向同性的。
弹性力学试题及标准答案
弹性力学与有限元分析复习题及其答案一、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'ο。
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=1σ512 MPa ,=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。
弹性力学试题及标准答案
弹性力学与有限元分析复习题及其答案一、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=1σ512 MPa ,=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。
弹性力学复习题 有答案
弹性力学复习题有答案一、选择题 1. 下列材料中,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 关于弹性力学的正确认识是。
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。
A. 任务;B. 研究对象;C. 研究方法;D. 基本假设。
4. 所谓“完全弹性体”是指。
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。
5. 所谓“应力状态”是指。
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。
6. 变形协调方程说明。
A. 几何方程是根据运动学关系确定的,因此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. 变形是应变分量和转动分量共同组成的。
7. 下列关于弹性力学基本方程描述正确的是。
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连续的唯一条件;8、弹性力学建立的基本方程多是偏微分方程,最后需结合求解这些微分方程,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.数值方法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。
A.平衡微分方程、几何方程、物理方程完全相同B.平衡微分方程、几何方程相同,物理方程不同C.平衡微分方程、物理方程相同,几何方程不同D.平衡微分方程,几何方程、物理方程都不同10、根据圣维南原理,作用在物体一小部分边界上的面力可以用下列的力系代替,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。
弹性力学试题及标准答案
弹性力学与有限元分析复习题及其答案一、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'ο。
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=1σ512 MPa ,=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。
弹性力学复习题及参考答案
4
规律: 在求 x 则在 x 行里找与所加分量下标有关的方向余弦, 如 x 表示 xx , 所以方向余弦为 l11 l11 (即
xy xl11l21 y l12l22 z l13l23 xy (l11l22 l21l12 ) yz (l13l22 l12l23 ) zx (l11l23 l21l13 )
xz xl11l31 yl12l32 z l13l33 xy (l11l32 l31l12 ) yz (l32l13 l12l33 ) zx (l11l33 l31ll31
2 2 2 y l12 z l13 2 xy l11l12 2 yz l12l13 2 zxl13l11 ; 则: x xl11 2 2 2 y xl21 y l22 z l23 2 xy l21l22 2 yz l22l23 2 zxl23l21 ; 2 2 2 z xl31 y l32 z l33 2 xy l31l32 2 yz l32l33 2 zxl33l31 ;
弹性力学复习题
一、 概念题
1、 理想弹性体的四个假设条件 答: ○ 1 完全弹性的假设; ○ 2 连续性的假设; ○ 3 均匀性的假设; ○ 4 各向同性的假设。 凡是满足以上四个假设条件的称为:理想弹性体。 2、 圣维南原理又称什么原理?内容是什么?有何意义? 答:1)圣维南原理又称局部影响原理; 2) 内容: 作用在弹性体某一局部边界处的力系, 若用一个静力等效的力系 (主矢、 主矩相等) 代替,则对距离这局部区域较远处的应力分布几乎没有什么影响,而在局部区域处对应力分布有 显著影响。 3)意义:对边界条件外力分布的规律放松了要求,可放低对局部约束的外力分布要求,只需 知道了主矢、主矩就可能解决很多边界问题,于是弹性力学解决问题的范围扩大了。 (可放低局 部约束的外力分布要求) 3、 xy 和 yx 是否表示同一个量? xy 和 答:是;不是。 4、 通过弹性体一点的所有截面中,使正应力取得极值的平面是否肯定是该力的平面? 答:不一定。 5、 一点的应力状态,经坐标变换后,是否存在不随其变化的量? 答:存在,主应力。 6、 一个截面只有正应力,没有剪应力,则该截面有什么特点? 答:该截面为主平面;外法线为主方向,正应力为主应力。 7、 主应力之间及主应力和剪应力之间有什么关系?画出应力图。 答: (一) 1 和 3 是所有截面上的正应力中的最大值和最小值, 1 2 3 (二)当 1 2 3 时,则 1 pn 3 (三)最大剪应力是最大最小主应力之差的一半, max (四)应力图(略) ,自己看教材!要会画! 8、什么是体积应变?它和应力不变量之间有什么关系?
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。
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N lm( y x ) (l 2 m 2 ) xy cos 300 cos 600 (25 15) (cos2 300 cos2 6 14.33Mpa
2.在物体内得任一点取一六面体,x、y、z 方向得尺寸分别为
dx、dy、dz。试依据下图证明:
近似地改用差分方程(代数方程)来表示,把求解微分方程
得问题改换成为求解代数方程得问题。基本差分公式如下:
f f1 f 3
x 0
2h
2 x
f
2
0
f1
f3 2 f0 h2
f y
0
f2 f4 2h
2 y
f
22
二、计算题
1.已知过 P 点得应力分量 x 15Mpa, y 25Mpa,
xz zx 0; yz zy 0而一般 z并不等于零。
N l 2 x m 2 y 2lm xy cos2 300 15 cos2 600 25 2 cos 300 cos 6 34.82Mpa
8.什么就是圣维南原理?其在弹性力学得问题求解中有什么实 际意义?
圣维南原理可表述为: 如果把物体得一小部分边界上得面力变换为分布不同但静力等 效得面力(主矢量相同,对于同一点得主矩也相同),那麽近处得 应力分布将有显著得改变,但远处所受得影响可以不计. 弹性力学得问题求解中可利用圣维南原理将面力分布不明确得 情况转化为静力等效但分布表达明确得情况而将问题解决。还可 解决边界条件不完全满足得问题得求解。 9.什么就是平面应力问题?其受力特点如何,试举例予以说明。
只存在 x、 y、 xy yx 三个应力分量。
YN m y l xy cos 600 25 cos 300 20 29.82M
(2)平面应变问题 : 很长得柱形体,在柱面上受有平行于横截 面并且不沿长度变化得面力,而且体力也平行于横截面且不沿长 度变化。这一类问题可以简化为平面应变问题。例如挡土墙与重 力坝得受力分析。该种问题
答:平面应力问题 就是指很薄得等厚度板,只在板边上受有 平行于板面并且不沿厚度变化得面力,这一类问题可以简化为平 面应力问题。例如深梁在横向力作用下得受力分析问题。在该种
问题中只存在 x、 y、 xy yx 三个应力分量。
10.什么就是“差分法”?试写出基本差分公式。
答;所谓差分法,就是把基本方程与边界条件(一般为微分方程)
平面问题得静力学方面主要考虑得就是应力分量与体力分 量之间得关系也就就是平面问
题得平衡微分方程。平面问题得几何学方面主要考虑得就 是形变分量与位移分量之间得
关系,也就就是平面问题中得几何方程。平面问题得物理 学方面主要反映得就是形变分量与应力分量之间得关系, 也就就是平面问题中得物理方程。 7.按照边界条件得不同,弹性力学问题分为那几类边界问题? 试作简要说明 答:按照边界条件得不同,弹性力学问题可分为两类边界问 题: (1)平面应力问题 : 很薄得等厚度板,只在板边上受有平行于 板面并且不沿厚度变化得面力。这一类问题可以简化为平面应力 问题。例如深梁在横向力作用下得受力分析问题。在该种问题中
弹性力学 2005 期末考试复习资料 一、简答题
1.试写出弹性力学平面问题得基本方程,它们揭示得就是那 些物理量之间得相互关系?在应用这些方程时,应注意些什么问 题?
答:平面问题中得平衡微分方程:揭示得就是应力分量与体 力分量间得相互关系。应注意两个微分方程中包含着三个未知函 数 σx、σy、τxy=τyx ,因此,决定应力分量得问题就是超 静定得,还必须考虑形变与位移,才能解决问题。
答:按照边界条件得不同,弹性力学问题分为位移边界问 题、应力边界问题与 混合边界问题。 位移边界问题就是指物体在全部边界上得位移分量就是已知 得,也就就是位移得边界值就是边界上坐标得已知函数。
应力边界问题中,物体在全部边界上所受得面力就是已知 得,即面力分量在边界上所有各点都就是坐标得已知函数。
混合边界问题中,物体得一部分边界具有已知位移,因而 具有位移边界条件;另一部分边界则具有应力边界条件。 3.弹性体任意一点得应力状态由几个应力分量决定?试将它们写 出。如何确定它们得正负号? 答:弹性体任意一点得应力状态由 6 个应力分量决定,它们就是: x、y、z 、xy、yz、、zx。正面上得应力以沿坐标轴正方向为 正,沿坐标轴负方向为负。负面上得应力以沿坐标轴负方向为 正,沿坐标轴正方向为负。 4.在推导弹性力学基本方程时,采用了那些基本假定?什么就 是“理想弹性体”?试举例说明。 答:答:在推导弹性力学基本方程时,采用了以下基本假定: (1)假定物体就是连续得。 (2)假定物体就是完全弹性得。 (3)假定物体就是均匀得。 (4)假定物体就是各向同性得。 (5)假定位移与变形就是微小得。 符合(1)~(4)条假定得物体称为“理想弹性体”。一般混凝 土构件、一般土质地基可近似视为“理想弹性体”。 5.什么叫平面应力问题?什么叫平面应变问题?各举一个工程 中得实例。 答:平面应力问题就是指很薄得等厚度薄板只在板边上受有平 行于板面并且不沿厚度变化得 面力,同时体力也平行于板面并且不沿厚度变化。如工程中 得深梁以及平板坝得平板 支墩就属于此类。 平面应变问题就是指很长得柱型体,它得横截面在柱面上受 有平行于横截面而且不沿长 度变化得面力,同时体力也平行于横截面而且也不沿长度变 化,即内在因素与外来作 用都不沿长度而变化。 6.在弹性力学里分析问题,要从几方面考虑?各方面反映得就 是那些变量间得关系? 答:在弹性力学利分析问题,要从 3 方面来考虑:静力学方面、 几何学方面、物理学方面。
平面问题得几何方程: 揭示得就是形变分量与位移分量间得 相互关系。应注意当物体得位移分量完全确定时,形变量即完全 确定。反之,当形变分量完全确定时,位移分量却不能完全确定。
平面问题中得物理方程:揭示得就是形变分量与应力分量间 得相互关系。应注意平面应力问题与平面应变问题物理方程 得转换关系。
2.按照边界条件得不同,弹性力学问题分为那几类边界问题? 试作简要说明。