弹塑性力学学习体会
弹力主题课程心得体会(2篇)
第1篇一、引言弹力,这个看似简单的物理概念,却蕴含着丰富的科学内涵和实用价值。
在参加了一段时间的弹力主题课程后,我对弹力有了更加深入的理解和认识。
以下是我对弹力主题课程的心得体会。
二、课程内容概述弹力主题课程主要包括以下内容:1. 弹力的基本概念:通过学习,我们了解了弹力的定义、产生条件、作用效果等基本知识。
2. 弹性力学原理:学习了胡克定律、泊松比等弹性力学的基本原理,了解了弹性体在受力时的变形规律。
3. 弹性材料:了解了各种弹性材料的特点、应用领域和性能指标。
4. 弹力在实际工程中的应用:学习了弹力在桥梁、建筑、机械等领域的应用,了解了弹力在工程中的重要性。
5. 弹力测试与测量:学习了弹力测试的基本原理、方法和技术,了解了如何对弹力进行准确测量。
三、心得体会1. 弹力的普遍性通过学习弹力主题课程,我深刻认识到弹力在自然界和人类生活中的普遍性。
无论是生活中的弹簧、橡皮筋,还是工程中的桥梁、建筑,弹力都扮演着重要的角色。
了解弹力的基本原理,有助于我们更好地认识和利用这一自然现象。
2. 弹力与力的平衡在课程中,我们学习了胡克定律和泊松比等弹性力学原理,了解了弹力与力的平衡关系。
这使我认识到,在处理实际问题时应充分考虑力的平衡,确保结构的安全性和稳定性。
3. 弹性材料的选择与应用弹性材料在工程中具有广泛的应用,了解各种弹性材料的特点和性能,有助于我们在实际工程中选择合适的材料。
通过学习,我了解到不同弹性材料在力学性能、耐久性、加工工艺等方面的差异,为今后的工作积累了宝贵经验。
4. 弹力测试与测量技术在课程中,我们学习了弹力测试的基本原理和方法,了解了如何对弹力进行准确测量。
这对于工程实践具有重要意义,可以确保结构安全、提高工程质量。
5. 弹力在实际工程中的应用通过学习,我了解到弹力在桥梁、建筑、机械等领域的应用。
例如,桥梁的弹性变形可以减小车辆行驶时的振动,提高行驶舒适度;建筑中的弹性隔震装置可以降低地震对建筑物的破坏程度。
弹性力学课程总结
弹塑性力学课程学习总结弹塑性力学主要是对物体在发生变形时进行的弹性力学和塑性力学分析,由于塑性力学比较复杂,发展还不够完善,所以以弹性力学为主要内容。
下面是对本课程的学习总结。
弹性力学是固体力学的重要分支,它研究物体在外力和其它外界因素作用下产生的弹性变形和内力。
它是材料力学、结构力学、塑性力学和某些交叉学科的基础,广泛应用于建筑、机械、化工、航天等工程领域。
塑性力学研究的是物体发生塑性变形时的应力和应变。
物体变形包括弹性变形与塑性变形。
在外力作用下产生形变车去外力可以恢复原状是塑性变形;当外力达到一定值后,撤去外力,不再恢复原状是塑性变形。
当外力由小到大,物体变形由弹性变为弹塑性最后变为塑性直至破坏。
弹性变形是应力与应变一一对应。
主要任务是研究物体弹塑性的本构关系和荷载作用下物体内任一点应力变形。
为了便于研究我们常需要做一些假设,弹塑性力学的假设为:1、均匀连续性假设2、材料的弹性性质对塑性变形无影响3、时间对材料性质无影响4、稳定材料,荷载缓慢增加5、小变形假设。
弹性力学在研究对象上与材料力学和结构力学之间有一定的分工。
材料力学基本上只研究杆状构件;结构力学主要是在材料力学的基础上研究杆状构件所组成的结构,即所谓杆件系统;而弹性力学研究包括杆状构件在内的各种形状的弹性体。
在材料力学和结构力学中主要是采用简化的可用初等理论描述的数学模型;在弹性力学中,则将采用较准确的数学模型。
有些工程问题(例如非圆形断面柱体的扭转,孔边应力集中,深梁应力分析等问题)用材料力学和结构力学的理论无法求解,而在弹性力学中是可以解决的。
有些问题虽然用材料力学和结构力学的方法可以求解,但无法给出精确可靠的结论,而弹性力学则可以给出用初等理论所得结果可靠性与精确度的评价。
弹性力学包括平面问题,空间问题,柱体扭转,能量原理,虚功原理和有限元法等。
在研究过程中,需要列出基本方程,空间问题有15个基本方程,包括平衡方程,物理方程,变形协调方程和边界条件。
工程弹塑性力学引论读书札记
《工程弹塑性力学引论》读书札记目录一、内容概述 (2)1.1 书籍简介 (3)1.2 作者介绍 (4)1.3 研究背景与意义 (5)二、基本概念与理论 (5)2.1 弹性力学基本方程 (7)2.2 塑性力学基本原理 (8)2.3 弹塑性力学分析方法 (9)三、工程弹塑性力学应用 (11)3.1 结构分析 (13)3.1.1 建筑结构 (15)3.1.2 桥梁工程 (15)3.1.3 机械工程 (17)3.2 材料加工 (18)3.3 土木工程 (19)四、工程弹塑性力学发展历程 (20)4.1 国外发展概况 (22)4.2 国内发展概况 (24)4.3 研究趋势与挑战 (25)五、结论与展望 (26)5.1 主要成果总结 (27)5.2 存在问题与不足 (28)5.3 未来研究方向与应用前景 (29)一、内容概述本书共分为七章,主要围绕工程中广泛关注的弹塑性力学问题展开。
第一章为引论,简要介绍了弹塑性力学的产生背景、研究意义和基本概念,为后续章节的深入学习奠定了基础。
在第一章中,作者首先阐述了弹塑性力学的产生背景和研究意义。
弹塑性力学作为经典力学的一个重要分支,在工程领域具有广泛的应用,特别是在结构分析和设计中。
通过学习弹塑性力学,工程师可以更好地了解材料的非线性行为,从而优化结构设计,提高产品的性能和安全性。
作者介绍了弹塑性力学中的基本概念,包括应力、应变、塑性变形、弹性变形等。
这些概念是理解弹塑性力学的基础,对于后续的学习至关重要。
作者还通过实例和图表等形式,帮助读者更好地理解和掌握这些概念。
在第一章中,作者还介绍了弹塑性力学的研究方法和应用领域。
弹塑性力学的研究方法包括理论推导、数值模拟和实验验证等,这些方法在工程实践中具有重要的指导意义。
作者还通过案例分析等形式,展示了弹塑性力学在实际工程中的应用价值。
第一章为读者提供了弹塑性力学的整体框架和基础知识,有助于读者更好地理解和学习这门课程。
塑性力学总结
塑性力学大报告1、绪论1.1 塑性力学的简介尽管弹塑性理论的研究己有一百多年,但随着电子计算机和各种数值方法的快速发展,对弹塑性本构关系模型的不断深入认识,使得解决复杂应力条件、加载历史和边界条件下的塑性力学问题成为可能。
现在复杂应力条件下塑性本构关系的研究,已成为当务之急。
弹塑性本构模型大都是在整理和分析试验资料的基础上,综合运用弹性、塑性理论建立起来的。
建立弹塑性材料的本构方程时,应尽量反映塑性材料的主要特性。
由于弹塑性变形的现象十分复杂,因此在研究弹塑性本构关系时必须作一些假设。
塑性力学是研究物体发生塑性变形时应力和应变分布规律的学科.是固体力学的一个重要分支。
塑性力学是理论性很强、应用范围很广的一门学科,它既是基础学科又是技术学科。
塑性力学的产生和发展与工程实践的需求是密不可分的,工程中存在的实际问题,如构件上开有小孔,在小孔周边的附近区域会产生“应力集中”现象,导致局部产生塑性变形;又如杆件、薄壳结构的塑性失稳问题,金属的压力加工问题等,均是因为产生塑性变形而超出了弹性力学的范畴,需要用塑性力学理论来解决的问题,另一方面,塑性力学能为更有效的利用材料的强度并节省材料、金属压力加工工艺设计等提供理论依据。
正是这些广泛的工程实际需要,促进了塑性力学的发展。
1.2 塑性力学的发展1913年,Mises提出了屈服准则,同时还提出了类似于Levy的方程;1924年,Hencky采用Mises屈服准则提出另一种理论,用于解决塑性微小变形问题很方便;1926年,Load证实了Levy-Mises应力应变关系在一级近似下是准确的;1930年,Reuss依据Prandtl的观点,考虑弹性应变分量后,将Prandtl所得二维方程式推广到三维方程式;1937年,Nadai研究了材料的加工硬化,建立了大变形的情况下的应力应变关系;1943年,伊柳辛的“微小弹塑性变形理论”问世,由于计算方便,故很受欢迎;1949年,Batdorf和Budiansky从晶体滑移的物理概念出发提出了滑移理论。
弹塑性力学读书报告
弹塑性力学在土力学方面的应用1.土的弹塑性性质传统的弹塑性理论认为,材料的全变形过程包括弹性变形和弹塑性变形两个阶段。
在加载过程中,随着应力的增加,材料除了会出现弹性变形,还会有塑性变形,且弹性变形的应力范围不断加大,这也就是所谓的塑性硬化。
一般认为,塑性硬化的过程不会改变卸载时的弹性性质,称为弹塑性的非耦合性。
且当材料反向受力时,不会出现包辛克效应,即不会产生于正向不同的塑性变形或塑性硬化。
但是,岩土材料具有不同于金属材料的一些性质,如岩土材料有时表现出极低的弹性区,屈服极限不明显;岩土除了塑性硬化之外,还可能出现塑性软化;岩土还具有弹塑性耦合性质,会出现包辛克效应等。
以上这些性质也就要求岩土的弹塑性理论要比传统的理论考虑更多的问题,要求我们就要考虑传统弹塑性的理论基础,又要考虑岩土材料的特殊性质。
2.土的弹塑性理论弹塑性理论都是采用增量法,建立应力增量与应变增量之间的关系,以适应和描述应力—应变发展的非线性规律。
在一定应力条件下,由应力的变化所引起的应变增量可以分解为弹性应变增量和塑性应变增量。
其表达式可以写成:p e d d d εεε=+ (1)式中况分别表示弹性和塑性情、p e 。
对于弹性应变部分,可以有弹性理论的应力—应变关系求出。
而对于塑性应变部分,可需要塑性理论来解决。
在应用塑性理论前,首先需要对塑性应变的标准、产生条件、应变方向、应变大小和应变发展变化的规律有一定的认识。
1)塑性判断标准。
塑性判断标准常用德鲁克公设(如图1)或依留申公设(如图2)。
德鲁克公设认为,一个盈利循环所做的功大于零才有塑性应变。
依留申公设认为,一个应变循环中所做的功大于零才有塑性应变。
图1 德鲁克公设 图2 依留申公设2)屈服条件。
塑性应变产生的条件称为屈服条件。
它是材料所受应力增大时由弹性状态到塑性状态的过渡应力条件,也是材料开始产生塑性应变时应力或者应变必须满足的条件。
这个条件在应力空间中代表一个包括无应力状态的封闭曲面,称为屈服面。
岩土塑性力学读书报告
岩土塑性力学读书报告本学期我们学习了弹塑性力学这一课程,在刘老师的讲解和自学的过程中学习到了不少弹塑性力学的基础知识。
我们是岩土工程专业的学生,弹塑性力学知识相当重要,是后续课程的基础,由于专业的实用性,我们阅读了郑颖人、孔亮编著的《岩土塑性力学》一书。
这本书将不少弹塑性力学的基础知识运用到岩土工程中,从弹塑性力学的角度来理解岩土这种特殊介质的力学性质,阅读之后让我受益匪浅。
以下是我阅读本书后的一些总结。
一、岩土材料的特点岩土塑性力学与传统塑性力学的区别在于岩土类材料和金属材料具有不同的力学特性。
岩土类材料是颗粒组成的多相体,而金属材料是人工形成的晶体材料。
正是由于不同的材料特性决定了岩土类材料和金属材料的不同性质。
归纳起来,岩土材料有3点基本特性:1.摩擦特性。
2.多相特性。
3.双强度特性。
另外岩土还有其特殊的力学性质:1.岩土的压硬性,2.岩土材料的等压屈服特性与剪胀性,3.岩土材料的硬化与软化特性。
4.土体的塑性变形依赖于应力路径。
二、岩土塑性力学的基本假设由于塑性变形十分复杂,因此无论传统塑性力学还是岩土塑性力学都要做一些基本假设,只不过岩土塑性力学所做的假设条件比传统塑性力学少些,这是因为影响岩土材料塑性变形的因素较多,而且这些因素不能被忽视和简化。
下列两点假设不论是传统塑性力学还是广义塑性力学都必须服从:(1)忽略温度与实践影响及率相关影响的假设。
(2)连续性假设。
岩土塑性力学与传统塑性力学不同点:(1)岩土材料的压硬性决定了岩土的剪切屈服与破坏必须考虑平均应力和岩土材料的内摩擦。
(2)传统塑性力学只考虑剪切屈服,而岩土塑性力学不仅要考虑剪切屈服,还要考虑体积屈服。
(3)根据岩土的剪胀性,不仅静水压力可能引起塑性体积变化,而且偏应力也可能引起体积变化;反之,平均应力也可能引起塑性剪切变形。
(4)传统塑性力学中屈服面是对称的,而岩土材料的拉压不等,而使屈服面不对称,如岩土的三轴拉伸和三轴压缩不对称。
弹塑性力学总结
应用弹塑性力学读书报告姓名:学号:专业:结构工程指导老师:弹塑性力学读书报告弹塑性力学是固体力学的一个重要分支,是研究可变形固体变形规律的一门学科。
研究可变形固体在荷载(包括外力、温度变化等作用)作用时,发生应力、应变及位移的规律的学科。
它由弹性理论和塑性理论组成。
弹性理论研究理想弹性体在弹性阶段的力学问题,塑性理论研究经过抽象处理后的可变形固体在塑性阶段的力学问题。
因此,弹塑性力学就是研究经过抽象化的可变形固体,从弹性阶段到塑性阶段、直至最后破坏的整个过程的力学问题。
弹塑性力学也是连续介质力学的基础和一部分。
弹塑性力学包括:弹塑性静力学和弹塑性动力学。
弹塑性力学的任务是分析各种结构物或其构件在弹性阶段和塑性阶段的应力和位移,校核它们是否具有所需的强度、刚度和稳定性,并寻求或改进它们的计算方法。
并且弹塑性力学是以后有限元分析、解决具体工程问题的理论基础,这就要求我们掌握其必要的基础知识和具有一定的计算能力。
1 基本思想及理论1.1科学的假设思想人们研究基础理论的目的是用基础理论来指导实践,而理论则是通过对自然、生活中事物的现象进行概括、抽象、分析、综合得来,在这个过程中就要从众多个体事物中寻找规律,而规律的得出一般先由假设得来,弹塑性力学理论亦是如此。
固体受到外力作用时表现出的现象差别根本的原因在于材料本身性质差异,这些性质包括尺寸、材料的方向性、均匀性、连续性等,力学问题的研究离不开数学工具,如果要考虑材料的所有性质,那么一些问题的解答将无法进行下去。
所以,在弹塑性力学中,根据具体研究对象的性质,并联系求解问题的范围,忽略那些次要的局部的对研究影响不大的因素,使问题得到简化。
1.1.1连续性假定假设物体是连续的。
就是说物体整个体积内,都被组成这种物体的物质填满,不留任何空隙。
这样,物体内的一些物理量,例如:应力、应变、位移等,才可以用坐标的连续函数表示。
1.1.2线弹性假定(弹性力学)假设物体是线弹性的。
塑性力学期末总结
塑性力学期末总结尊敬的教授、亲爱的同学们:大家好!我是XX大学土木工程专业的学生,今天我非常荣幸地在这里向大家分享我的塑性力学期末总结。
在过去的一个学期里,我从这门课中学到了很多关于塑性力学的知识,让我对这个领域有了更深入的理解和认识。
首先,我想简要介绍一下塑性力学的基本概念。
塑性力学是研究物质在超过其弹性极限时产生形变和失去弹性恢复能力的力学学科。
在结构工程、材料科学以及地质工程中,塑性力学发挥着重要的作用。
通过研究塑性行为,可以预测物质在应力作用下的变形和破坏情况,从而为工程设计提供参考和指导。
在本学期的学习中,我主要掌握了塑性力学的基本原理和数学模型。
塑性力学的基本原理可以概括为两个方面:流动准则和能量原理。
流动准则描述了物质在塑性变形时所满足的条件,常用的准则有屈服准则、流动准则和强度准则等。
能量原理则是通过分析力学中的能量守恒原理推导出的,用于描述材料在塑性变形过程中会消耗多少能量。
为了进一步了解和应用塑性力学的原理和模型,我们还需要学习塑性力学的基本方程和数学方法。
在这门课中,我学习了塑性力学的单轴拉伸、双轴拉伸和多轴受压等基本问题的解法。
通过使用这些方法,我们可以计算材料在复杂应力状态下的变形和破坏情况,从而为实际工程问题的解决提供依据和方法。
除了理论知识的学习,本学期的课程还强调了实践和应用的能力培养。
教授布置了一些实际案例和工程问题,要求我们运用所学的知识进行分析和解决。
例如,我们需要分析一根受力梁的变形和破坏情况,还需要对某个建筑物的承载能力进行评估。
通过这些实践和应用,我逐渐提高了自己的问题解决能力和工程思维能力。
此外,塑性力学的计算方法和工具也是本学期课程的重要内容。
我们学习了一些计算塑性力学问题的常用软件和工具,如ANSYS、ABAQUS等。
这些工具可以帮助我们更加方便、快速地进行力学分析和计算。
通过参与课堂演示和实验操作,我熟悉了这些工具的操作和使用,提高了自己的计算能力和工程实践经验。
弹塑性力学读书报告
弹塑性力学读书报告刘刚玉1020120036同济大学交通运输工程学院道路与铁道工程摘要:弹塑性力学研究可变形固体收到外力作用或温度变化的影响而产生的应力、应变和位移及其分布变化规律,本报告介绍基本的研究思想和方法,并选取有限元计算中的实例讨论岩土材料的本构模型选择对结果的影响。
关键字:弹塑性力学本构关系1基本思想及理论1.1科学的假设思想人们研究基础理论的目的是用基础理论来指导实践,而理论则是通过对自然、生活中事物的现象进行概括、抽象、分析、综合得来,在这个过程中就要从众多个体事物中寻找规律,而规律的得出一般先由假设得来,弹塑性力学理论亦是如此。
固体受到外力作用时表现出的现象差别根本的原因在于材料本身性质差异,这些性质包括尺寸、材料的方向性、均匀性、连续性等,力学问题的研究离不开数学工具,如果要考虑材料的所有性质,那么一些问题的解答将无法进行下去。
所以,在弹塑性力学中,根据具体研究对象的性质,并联系求解问题的范围,忽略那些次要的局部的对研究影响不大的因素,使问题得到简化。
1.1.1连续性假定整个物体的体积都被组成物体的介质充满,不留下任何空隙。
使得σ、ε、u 等量表示成坐标的连续函数。
1.1.2线弹性假定(弹性力学)假定物体完全服从虎克(Hooke)定律,应力与应变间成线性比例关系。
1.1.3均匀性假定假定整个物体是由同一种材料组成的,各部分材料性质相同。
这样弹性常数(E、μ)等不随位置坐标而变化,取微元体分析的结果就可应用于整个物体。
1.1.4各向同性假定(弹性力学)假定物体内一点的弹性性质在所有各个方向都相同,弹性常数(E、μ)不随坐标方向而变化; 1.1.5小变形假定假定位移和形变是微小的,即物体受力后物体内各点位移远远小物体的原来的尺寸。
可用变形前的尺寸代替变形后的尺寸,建立方程时,可略去高阶微量;。
1.2应力状态理论应力的概念的提出用到了数学上极限的概念,定义为微小面元上的内力矢量。
弹塑性力学读书报告
弹塑性力学读书报告绪言“光阴似箭,日月如梭”。
弹指一挥间,弹塑性力学的课程已经结束了,而我来到北京工业大学也已经有三个月了。
回顾过去,感觉时间过的很快,但回想老师第一次上课时的情景却历历在目,仿佛就在昨天。
虽然未曾与范老师见过面,但老师那雄性又带有喜感的声音让我倍感亲切,这也是我能够坚持听完网课的重要因素之一。
对于弹塑性力学,虽说大学时学过弹性力学,但却学的很浅,而且早就忘了大部分的内容,所以在研一学习是十分有必要的,而且恰到好处。
感谢范老师的精彩授课,使得我对弹塑性力学的内容有了更深刻的了解与认识。
当然我也知道,对于一个以后与力学打交道的人来说,我所学到的、掌握的弹塑性力学知识还完全不够,在今后的学习工作中仍需不断学习。
而本篇弹塑性力学读书报告我主要从对弹塑性力学部分章节的学后感,对弹塑性教学的建议以及弹塑性力学与自己所从事研究结合的展望等方面谈谈自己的理解与感悟。
一、弹塑性力学部分章节读后感学习任何一门课程都要从它最基本的定义入手,弹塑性力学是固体力学的一个分支学科,它研究可变性固体受到外荷载、温度变化及边界约束变动等作用时,弹塑性变形和应力状态的科学。
它的研究对象包括实体结构、板壳结构以及杆件。
弹塑性力学研究问题的基本方法是在受力物体内任取一点(单元体)为研究对象,通过分析单元体的受力建立应力理论、分析单元体的变形建立变形几何理论、分析单元体受力与变形间的关系建立本构理论,即通过相应的分析建立起普遍适用的理论与解法。
它的基本任务包括以下几点:(1)建立求解固体的应力、应变和位移分布规律的基本方程和理论;(2)给出初等理论无法求解的问题的理论和方法以及对初等理论可靠性与精确度的度量;(3)确定和充分发挥一般工程结构物的承载能力,提高经济效益;(4)进一步研究工程结构物的强度、刚度、振动、稳定性、断裂、疲劳和流变等力学问题,奠定必要的理论基础。
当然,为了使弹塑性力学问题得以简化,我们一般做如下基本假设:连续性假设,均匀性假设,各项同性假设,力学模型简化假设以及小变形假设。
弹塑性力学读书报告
弹塑性力学读书报告本学期我们选修了樊老师的弹塑性力学,学生毕备受启发对工科来说,弹塑性力学的任务和材料力学、结构力学的任务一样,是分析各种结构物体和其构件在弹塑性阶段的应力和应变,校核它们是否具有所需的强度、刚度和稳定性,并寻求或改进它们的计算方法。
但是在研究方法上也有不同,材料力学为简化计算,对构件的应力分布和变形状态作出某些假设,因此得到的解答是粗略和近似的;而弹塑性力学的研究通常不引入上述假设,从而所得结果比较精确,并可验证材料力学结果的精确性。
弹塑性力学的任务是分析各种结构物或其构件在弹性阶段和塑性阶段的应力和位移,校核它们是否具有所需的强度、刚度和稳定性,并寻求或改进它们的计算方法。
并且弹塑性力学是以后有限元分析、解决具体工程问题的理论基础,这就要求我们掌握其必要的基础知识和具有一定的计算能力。
通过一学期的弹塑性力学的学习,对其内容总结如下:第一章绪论首先是弹塑性力学的研究对象和任务。
1、弹塑性力学:固体力学的的一个分支学科,是研究可变形固体受到外载荷、温度变化及边界约束变动等作用时,弹性变形及应力状态的科学。
2、弹塑性力学任务:研究一般非杆系的结构的响应问题,并对基于实验的材料力学、结构力学的理论给出检验。
这里老师讲到过一个重点问题就是响应的理解,主要就是结构在外因的作用下产生的应力场(强度问题)、应变场(刚度问题),整体大变形(稳定性问题)。
3、弹性力学的基本假定求解一个弹性力学问题,通常是已知物体的几何形状(即已知物体的边界),弹性常数,物体所受的外力,物体边界上所受的面力,以及边界上所受的约束;需要求解的是物体内部的应力分量、应变分量与位移分量。
求解问题的方法是通过研究物体内部各点的应力与外力所满足的静力平衡关系,位移与应变的几何学关系以及应力与应变的物理学关系,建立一系列的方程组;再建立物体表面上给定面力的边界以及给定位移约束的边界上所给定的边界条件;最后化为求解一组偏分方程的边值问题。
弹塑性力学读书报告
弹塑性力学读书报告本学期学了应用弹塑性力学,在老师的教导下,学到了很多知识。
弹塑性力学是固体力学的一个重要分支,是研究弹性和弹塑性物体变形规律的一门科学。
弹性阶段与弹塑性阶段是可变形固体整个变形阶段中不同的两个变形阶段,而弹塑性力学就是研究这两个密切相连的变形阶段力学问题的一门科学。
通过学习,我对固体材料变形的全过程有了一个较完整地认识,对弹塑性力学的基础理论和基本方法有比较完整地了解。
首先,弹塑性力学的研究对象是可变形固体受到外力作用或温度变化的影响而产生的应力、应变和位移及其分布变化规律的一门科学。
它是固体力学的一个分支学科。
一切工程结构物皆由一定的固体材料按某种形式组合而成。
在结构的使用过程中,其中每个构件部位将受到外力的作用或外界因素的影响,如温度的变化等。
例如,矿山的硐室、巷道和建筑物的基础等地下结构,由岩石和混凝土的砌衬组成,它们受到大地压力或其他物体的作用。
毫无疑问,它们在外力作用下将会产生变形,且在其体内产生应力。
工程建设实践表明,掌握结构中各部分的应力分布和变形规律,具有极为重要的意义。
这不仅涉及到结构物的安全可靠性,而且影响到经济性问题。
在长期的生产斗争和科学实验中,人们认识到几乎所有的变形固体材料都在不同程度上具有弹性和塑性的性能。
固体受外力作用时,一定会产生变形。
当外力小于某一数值时,卸去外载后,变形可完全消失,固体恢复原状。
我们就将固体能自动恢复变形的性能称为弹性,能自动恢复的变形称为弹性变形,只产生弹性变形的阶段称为弹性变形阶段。
若当固体所受外力的大小达到并超过某一限度后,即使卸去外载,固体除能自动恢复一部分弹性变形外,大部分的变形却被永久地遗留下来。
我们就将固体材料能够产生永久变形的性能称为塑性,遗留下来的不能恢复的变形称为塑性变形,而这一变形阶段则称为塑性变形阶段。
可变形固体在受载过程中产生的弹性变形阶段和塑性变形阶段是整个变形过程中的不同而又连续的两个阶段。
弹塑性力学则是研究这两个密切相连变形阶段的力学问题的一门科学。
弹塑性力学总结
弹塑性力学总结弹塑性力学是研究材料在受力后既有一部分弹性变形又有一部分塑性变形的力学学科。
它是力学学科的分支之一,因为它研究的对象是材料,所以也可以看作是材料力学的一个方向。
它的研究对象包括各种传统或新型材料——金属、高分子、陶瓷等。
本文将对弹塑性力学进行总结。
一、弹性力学与塑性力学的区别弹性力学和塑性力学都是力学学科的重要分支。
它们各自关注的是物体在受力后不同的反应。
(1)弹性力学弹性力学研究的是物体在受到力的作用下,发生弹性变形而迅速恢复原状的力学原理。
简单来说,就是物体在受力后可以发生弹性变形,如压缩变形或拉伸变形,但是在撤离力的影响之后能够回复原来的状态。
弹性力学理论主要依赖于胡克定律,胡克定律可以表示为应力与应变之比等于恒定的常数。
(2)塑性力学塑性力学研究的是物体在受到力的作用下,发生塑性变形而无法迅速完全恢复原状的力学原理。
简单来说,就是物体在受力后可以发生塑性变形,但是在恢复撤离力的影响之后,不能完全返回原来的状态,仍有残余塑性变形。
塑性力学理论主要依赖于流动理论,流动理论可以用应变率表示材料变形时受到的应力。
二、弹塑性力学的基本概念(1)应力应力是单位面积上的力,通常用σ表示。
应力有三种类型:拉应力、压应力和剪应力。
(2)应变应变是材料的形变量,通常表示为ε。
应变有三种类型:拉伸应变、压缩应变和剪切应变。
(3)黏塑性黏塑性是材料表现出的一种变形特性,它描述了物质在应力作用下的变形表现。
(4)弹性模量弹性模量是材料在受力作用下相对于其初始长度相应变形程度的比率。
弹性模量是一种力学参数,通常用E表示,单位是帕斯卡(Pa)。
材料的弹性模量越大,其刚度就越高。
(5)屈服点在达到一定的应力时,材料就会开始发生塑性变形。
材料开始发生塑性变形的应力点称为屈服点。
三、弹塑性力学的应用弹塑性力学广泛应用于工程、物理、材料科学和冶金工业等领域。
弹塑性力学理论的应用使我们在实际情况下更好地理解和处理材料的力学性质。
弹塑性力学期末考试总结
弹塑性力学期末考试总结引言弹塑性力学是力学中一个重要的分支,研究物体在受到外力作用下的弹性变形和塑性变形的规律。
本学期我学习了弹塑性力学的基本理论、方法和应用,通过课堂学习、实验实践和习题训练,对弹塑性力学有了更加深入的理解和掌握。
本文将对本学期的弹塑性力学课程进行总结,并对期末考试进行回顾和总结。
课程回顾在弹塑性力学课程中,我学习了弹性力学和塑性力学的基本理论和方法,包括应力应变关系、弹性力学的基本方程、弹塑性力学的塑性应变率理论、渐进匹配理论等。
在课程中,我通过学习弹性力学和塑性力学的基本理论,了解了物体在受到外力作用时的弹性和塑性变形过程,并学会了使用适当的力学模型对弹塑性材料进行描述和分析。
在课程中,我还学习了弹塑性力学的应用,包括构件的弹性设计和塑性设计。
通过学习这些应用知识,我了解了如何根据构件的使用要求和材料的力学特性进行设计,保证构件在使用过程中具有足够的刚度和强度,避免因过载而导致的破坏。
这些应用知识对于我的专业学习和工程实践都具有重要的指导意义。
考试回顾期末考试是对我整个学期学习成果的一次综合检验。
考试内容主要包括选择题、填空题和解答题三部分。
选择题主要考察对基本概念和基本理论的理解和记忆,填空题和解答题则需要对弹塑性力学的具体问题进行分析和解决。
在考试中,我首先着重复习了弹塑性力学的基本概念和理论,并对一些重要的公式进行了记忆。
这些基本概念和公式的掌握对于解答考试中的选择题和填空题非常重要。
在考试中,我能够正确地回答出大部分的选择题和填空题,基本掌握了弹塑性力学的基本知识。
解答题是考察对弹塑性力学理论应用能力的重要环节。
在考试前,我对课程中涉及到的重要解答题进行了复习,熟悉了解答题的解题方法和步骤。
在考试中,我能够正确地应用课程中学到的弹塑性力学理论进行解题,分析问题并给出正确的解答。
但由于课程难度较大,有些解答题的分析过程和步骤还需进一步加强。
学习经验总结通过本学期的学习和考试,我深刻体会到了弹塑性力学的重要性和实用价值。
弹塑性力学学习体会
弹塑性力学读书报告本学期我们选修了樊老师的弹塑性力学,学生毕备受启发对工科来说,弹塑性力学的任务和材料力学、结构力学的任务一样,是分析各种结构物体和其构件在弹塑性阶段的应力和应变,校核它们是否具有所需的强度、刚度和稳定性,并寻求或改进它们的计算方法。
但是在研究方法上也有不同,材料力学为简化计算,对构件的应力分布和变形状态作出某些假设,因此得到的解答是粗略和近似的;而弹塑性力学的研究通常不引入上述假设,从而所得结果比较精确,并可验证材料力学结果的精确性。
弹塑性力学的任务是分析各种结构物或其构件在弹性阶段和塑性阶段的应力和位移,校核它们是否具有所需的强度、刚度和稳定性,并寻求或改进它们的计算方法。
并且弹塑性力学是以后有限元分析、解决具体工程问题的理论基础,这就要求我们掌握其必要的基础知识和具有一定的计算能力。
通过一学期的弹塑性力学的学习,对其内容总结如下:第一章绪论首先是弹塑性力学的研究对象和任务。
1、弹塑性力学:固体力学的的一个分支学科,是研究可变形固体受到外载荷、温度变化及边界约束变动等作用时,弹性变形及应力状态的科学。
2、弹塑性力学任务:研究一般非杆系的结构的响应问题,并对基于实验的材料力学、结构力学的理论给出检验。
这里老师讲到过一个重点问题就是响应的理解,主要就是结构在外因的作用下产生的应力场(强度问题)、应变场(刚度问题),整体大变形(稳定性问题)。
3、弹性力学的基本假定求解一个弹性力学问题,通常是已知物体的几何形状(即已知物体的边界),弹性常数,物体所受的外力,物体边界上所受的面力,以及边界上所受的约束;需要求解的是物体内部的应力分量、应变分量与位移分量。
求解问题的方法是通过研究物体内部各点的应力与外力所满足的静力平衡关系,位移与应变的几何学关系以及应力与应变的物理学关系,建立一系列的方程组;再建立物体表面上给定面力的边界以及给定位移约束的边界上所给定的边界条件;最后化为求解一组偏分方程的边值问题。
弹性力学学习心得范本
弹性力学学习心得范本通过这次学习弹性力学,我对固体力学和材料力学有了更深入的了解和认识。
弹性力学是研究固体变形和应力分布的学科,具有广泛的应用领域和重要的理论价值。
以下是我在学习过程中的心得体会。
首先,深入理解弹性力学的基本概念和原理是非常重要的。
在学习弹性力学的过程中,我通过分析和推导弹性体的应力-应变关系等基本公式,掌握了弹性力学基本概念和原理。
这有助于我理解和解决弹性体的变形和应力分布问题。
其次,掌握弹性体的力学性能和性质是弹性力学学习的重点。
弹性体的力学特性可以通过应力-应变曲线等力学性能来描述。
在学习中,我深入了解了应力-应变曲线的构成和性质,以及弹性模量、剪切模量和泊松比等重要的力学性能参数。
同时,我也学习了弹性体的各种力学特性,如杨氏模量、屈服强度和硬度等。
这些知识对于分析材料性能和应用具有重要的意义。
第三,学习和应用弹性力学的方法和技巧是提高学习效果和解决实际问题的关键。
在学习过程中,我通过课堂讲解、实验演示和数值计算等多种方法学习和掌握弹性力学的基本理论和方法。
我也了解了一些经典问题的解决方法,如悬臂梁的计算、圆盘的变形分析和杆件的应力计算等。
这些方法和技巧对于发展弹性力学理论和解决实际问题有着重要的意义。
第四,实践和应用是深化理解和巩固知识的有效途径。
在学习弹性力学过程中,我通过实验和实例分析等实践活动,加深了对弹性力学理论和实际应用的理解。
例如,我通过拉伸试验和弯曲试验等实验,观察和分析了材料的应力-应变行为和破坏机理。
另外,我还通过实例分析弹性体的变形和应力分布,结合实际问题进行计算和解决。
这使我对弹性力学的理论和应用有了更深入的理解和认识。
最后,深化对弹性力学的学习需要坚持不懈的努力和持续的实践。
学习弹性力学是一个长期的过程,需要不断学习和实践,加深对理论的理解和应用的掌握。
因此,在学习弹性力学过程中,我将继续不断提高自己的理论水平和实践能力,力争成为一名优秀的弹性力学专业人才。
我所认识的弹塑性力学
我所认识的弹塑性力学弹塑性力学作为固体力学的一门分支学科已有很长的发展历史,其理论与方法的体系基本完善,并在建筑工程、机械工程、水利工程、航空航天工程等诸多技术领域得到了成功的应用。
一绪论1、弹塑性力学的概念和研究对象弹塑性力学是研究物体在载荷(包括外力、温度变化或外界约束变动等)作用下产生的应力、变形和承载能力,包括弹性力学和塑性力学,分别用来研究弹性变形和塑性变形的力学问题。
弹性变形指卸载后可以恢复和消失的变形,塑性变形时指卸载后不能恢复而残留下的变形。
弹塑性力学的研究对象可以是各种固体,特别是各种结构,包括建筑结构、车身骨架、飞机机身、船舶结构等,也研究量的弯曲、住的扭转等问题。
其基本任务在于针对实际问题构建力学模型和微分方程并设法求解它们,以获得结构在载荷作用下产生的变形,应力分布及结构强度等。
2、弹塑性简化模型及基本假定在弹性理论中,实际固体的简化模型为理想弹性体,它的特征是:一定温度下,应力应变之间存在一一对应关系,而与加载过程以及时间无关。
在塑性理论中,常用的简化模型为:理想塑性模型和强化模型。
理想塑性模型又分为理想弹塑性模型和理想刚塑性模型;强化模型包括线性强化弹塑性模型、线性强化刚塑性模型和幂次强化模型。
弹塑性力学有五个最基本的力学假定,分别为:连续性假定、均匀性假定、各向同性假定、小变形假定和无初应力假定。
3、研究方法及其与初等力学理论的联系和区别一般来说,弹塑性力学的求解方法有:经典方法、数值方法、试验方法和实验与数值分析相结合的方法。
经典方法是采用数学分析方法求解,一般采用近似解法,例如,基于能量原理的Ritz法和伽辽金法;数值法常用的有差分法、有限元法及边界条件法;实验法是采用机电方法、光学方法、声学方法等来测定应力应变分布规律,如光弹性法和云纹法。
弹塑性力学与初等理论力学既有联系又有区别,如下表所示:表1、弹塑性力学与初等力学理论的联系和区别二基本理论框架1、基本方程弹塑性力学和材料力学所求解的问题都是超静定问题,因此在分析问题研究问题是基本思路都是要进过三个方面的分析,这三个方面分别为:(1)静力平衡条件分析(2)几何变形协调条件分析(3)物理条件分析从而获得三类基本方程,联立求解,再满足具体问题的边界条件,即可使静不定问题得到解决,这三方面的方程为:(1)平衡(或运动方程)内部应力与外部体力之间的关系(2)几何方程(应变与位移之间的关系)(3)本构方程(应力与应变之间的关系)(A)在弹性变形阶段(B)在弹塑性变形阶段屈服函数f(?ij)?0,则有a、增量理论(流动理论)b、全量理论(变形理论)a、增量理论(i)Prandtl—Reuss理论(??塑性增量本构关系deij?deeij?de?pij?12Gdsij?d?sijd?ii?d?eii1?2?Ed?ii理想弹塑性材料deij?d?ii?12GEdsij?d?3dwd2?ii2ssij(ii)Levy—Mises理论(??理想刚塑性材料12)d?ij?3d?i2?ssijb、全量理论(形变理论)(??依留申理论(强化材料)12)?ii?1?2?E?ii,eij?3?i2?isij,?i??(?i)总之,当物体发生变形时,不论弹性变形还是塑性变形问题,共有3个平衡微分方程,6个几何方程和6个本构方程,共计15个独立方程(统称为泛定方程)而问题共有?ij、?ij、ui15个基本未知函数,因此在给定边界条件时,问题是可以求解的,弹塑性静力学的这种那个问题在数学上成为求解边值问题。
弹塑性力学读书笔记
弹塑性力学在岩体变形加固中的应用姓名:xx学号:导师:xx弹塑性力学这门课程是《弹性力学》的延伸,经典弹塑性力学的基本要求是应力只能在屈服面以内或屈服面之上,材料在屈服面以外的力学行为是没有定义的,这意味着经典弹塑性理论只能处理稳定结构。
结构需要加固力维持稳定,说明结构部分区域应力已超出屈服面。
一般说来对于给定的外荷载,结构的工作区域可能是弹性区、稳定弹塑性区和非稳定弹塑性区。
弹性区和稳定弹塑性区可由经典弹塑性力学处理,变形加固理论处理的是非稳定弹塑性区。
本文首次提出变形加固理论的基础是非平衡态弹塑性力学,它是经典弹塑性力学的增量延拓,其理论核心是最小塑性余能密度原理,在结构上反映为最小塑性余能原理。
1变形加固理论的提出工程结构弹塑性有限元计算表现为一系列逼近真解的迭代过程。
考察某一典型的迭代步,设某一高斯点在该迭代步的初始应力为σ0且有f(σ0)≤0,当前应力为σ1。
应力场σ0,σ1都应满足平衡条件,即该应力场在结构内处处满足平衡微分方程,在边界上满足力的边界条件,在有限元分析中表示为Σ∫BTσ0dV=Σ∫BTσ1dV=F(1)式中:F为外荷载向量,e表示对结构所有单元求和。
经典弹塑性理论要求结构各点应力必须在屈服面之上或以内,即各点都要满足屈服条件,这意味着结构在外荷载作用下是稳定的。
而本文讨论加固问题首先意味着结构在外荷载作用下是不稳定的,需要引入加固力以维持稳定。
所以有必要对经典弹塑性理论进行延拓以容纳加固特点。
受弹塑性迭代总是使范数不断减少的启发,本文提出一个最小塑性余能原理:对于给定的外荷载,在所有和其平衡的应力场中,结构真实应力场的塑性余能范数最小。
以此而论,弹塑性有限元计算的迭代过程就是△E的一个最小化过程。
3经典弹塑性本构关系本文讨论关联的理想弹塑性材料,且不考虑弹塑性耦合。
经典弹塑性力学的本构关系为率形式。
4非平衡态弹塑性本构关系非平衡态弹塑性力学处理应力状态处于屈服面以外的材料行为,其本构关系基本上就是上述经典弹塑性本构关系的增量化。
2023年弹性力学学习心得
2023年弹性力学学习心得弹性力学是研究物体在受力下发生变形和恢复的力学学科。
2023年,我有幸学习了弹性力学这门课程,通过这门课程的学习,我获得了一些宝贵的心得体会。
首先,我学会了弹性力学的基本概念和原理。
弹性力学的研究对象是弹性体,它具有一定的变形能力,当受到外力作用时可以发生变形,但在力的作用停止后又能够完全恢复到原来的形状。
这是因为弹性体的原子结构和分子结构是有规则的,受到力的作用后会发生应力和应变,但当力停止时,应力会消失,弹性体会回复到原来的状态。
这个原理为我理解弹性体力学行为和性质提供了基础。
其次,我学习了弹性力学的基本方程和解题方法。
弹性力学的基本方程是应力-应变关系,即应力和应变之间的线性关系。
这个关系可以通过实验来确定,从而得到材料的弹性模量、剪切模量等力学特性。
在解题过程中,我学会了使用受力分析、弹性理论等方法,计算复杂结构的应力和变形,求解各种弹性体的力学问题。
这些方法的掌握不仅提高了我的解题能力,也加深了对弹性体力学行为原理的理解。
此外,我还深入学习了弹性体的各种力学性质和现象。
例如,我了解了拉伸、压缩、剪切等载荷方式对弹性体的应力-应变关系的影响;我研究了弹性体的蠕变现象和疲劳破坏机理;我学习了弹性体的振动特性和波动传播规律等。
通过对这些性质和现象的学习,我不仅加深了对弹性体行为的认识,也拓宽了在工程和实际应用中对弹性体的应用领域和限制的理解。
在学习弹性力学的过程中,我也遇到了一些困难和挑战。
弹性力学是一门理论性较强的学科,需要掌握许多数学和物理知识。
在学习中,我需要大量的计算和推导,需要具备较强的逻辑思维和数学运算能力。
此外,弹性力学的理论是相对抽象的,需要通过实例和应用来加以理解和巩固,这需要我进行更多的实践和练习。
面对这些困难和挑战,我通过反复学习和练习,积极向老师和同学请教,最终不断提高了自己的能力。
总的来说,2023年学习弹性力学是我大学学习中的一次重要经历。
弹塑性力学研究生课程建设体会
知识文库 第4期117弹塑性力学研究生课程建设体会蒋建平 李俊花 张 杰 辛 凌1. 结合港口、海岸及近海工程学科建设进行该课程是一门工科专业研究生的一门学位基础课程,国内外一般都是为陆地上土建专业、机械等方面的固体力学专业的研究生开设的。
专门为港口、海岸及近海工程专业研究生开设的少。
从上课的内容看,理论方面的内容多,实际应用方面的内容少。
作者所在的“港口、海岸及近海工程”学科于2009年5月获得上海海事大学校级重点学科,申请人为该重点学科几位学科带头人之一。
作者所做的有关重点学科方面的研究也就集中在该课程“弹塑性力学”的主要内容。
因此,该门课程的发展对“港口、海岸及近海工程”这一重点学科的建设也有重要的作用。
港口、海岸及近海工程专业硕士研究生的研究方向都是港工结构、岩土工程、岩土与结构相互作用、结构与波浪相互作用等方面,其实它们都是该课程“弹塑性力学”的内容。
因此,这门课是研究生从事研究工作的基础,学生把这门课学好了,对他们硕士论文的完成有重要作用。
因此,该门课程对提高研究生培养质量有重要意义。
2. 以本教研室已购买的大型通用有限元软件ABAQUS 、Fluent 作为弹塑性力学计算工具ABAQUS 是一套功能强大的工程模拟的有限元软件,其解决问题的范围从相对简单的线性分析到许多复杂的非线性问题。
ABAQUS 包括一个丰富的、可模拟任意几何形状的单元库。
并拥有各种类型的材料模型库,可以模拟典型工程材料的性能,其中包括金属、橡胶、高分子材料、复合材料、钢筋混凝土、可压缩超弹性泡沫材料以及土壤和岩石等地质材料,作为通用的模拟工具, ABAQUS 除了能解决大量结构(应力、位移)问题,还可以模拟其他工程领域的许多问题,例如热传导、质量扩散、热电耦合分析、声学分析、岩土力学分析(流体渗透、应力耦合分析)及压电介质分析。
ABAQUS 对某些特殊问题还提供了专用模块来加以解决。
ABAQUS 被广泛地认为是功能最强的有限元软件,可以分析复杂的固体力学结构力学系统,特别是能够驾驭非常庞大复杂的问题和模拟高度非线性问题。
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弹塑性力学读书报告本学期我们选修了樊老师的弹塑性力学,学生毕备受启发对工科来说,弹塑性力学的任务和材料力学、结构力学的任务一样,是分析各种结构物体和其构件在弹塑性阶段的应力和应变,校核它们是否具有所需的强度、刚度和稳定性,并寻求或改进它们的计算方法。
但是在研究方法上也有不同,材料力学为简化计算,对构件的应力分布和变形状态作出某些假设,因此得到的解答是粗略和近似的;而弹塑性力学的研究通常不引入上述假设,从而所得结果比较精确,并可验证材料力学结果的精确性。
弹塑性力学的任务是分析各种结构物或其构件在弹性阶段和塑性阶段的应力和位移,校核它们是否具有所需的强度、刚度和稳定性,并寻求或改进它们的计算方法。
并且弹塑性力学是以后有限元分析、解决具体工程问题的理论基础,这就要求我们掌握其必要的基础知识和具有一定的计算能力。
通过一学期的弹塑性力学的学习,对其内容总结如下:第一章绪论首先是弹塑性力学的研究对象和任务。
1、弹塑性力学:固体力学的的一个分支学科,是研究可变形固体受到外载荷、温度变化及边界约束变动等作用时,弹性变形及应力状态的科学。
2、弹塑性力学任务:研究一般非杆系的结构的响应问题,并对基于实验的材料力学、结构力学的理论给出检验。
这里老师讲到过一个重点问题就是响应的理解,主要就是结构在外因的作用下产生的应力场(强度问题)、应变场(刚度问题),整体大变形(稳定性问题)。
3、弹性力学的基本假定求解一个弹性力学问题,通常是已知物体的几何形状(即已知物体的边界),弹性常数,物体所受的外力,物体边界上所受的面力,以及边界上所受的约束;需要求解的是物体内部的应力分量、应变分量与位移分量。
求解问题的方法是通过研究物体内部各点的应力与外力所满足的静力平衡关系,位移与应变的几何学关系以及应力与应变的物理学关系,建立一系列的方程组;再建立物体表面上给定面力的边界以及给定位移约束的边界上所给定的边界条件;最后化为求解一组偏分方程的边值问题。
在导出方程时,如果考虑所有各方面的因素,则导出的方程非常复杂,实际上不可能求解。
因此,通常必须按照研究对象的性质,联系求解问题的范围,做出若干基本假定,从而略去一些暂不考虑的因素,使得方程的求解成为可能。
(1)假设物体是连续的。
就是说物体整个体积内,都被组成这种物体的物质填满,不留任何空隙。
这样,物体内的一些物理量,例如:应力、应变、位移等,才可以用坐标的连续函数表示。
(2)假设物体是线弹性的。
就是说当使物体产生变形的外力被除去以后,物体能够完全恢复原来形状,不留任何残余变形。
而且,材料服从虎克定律,应力与应变成正比。
(3)假设物体是均匀的。
就是说整个物体是由同一种质地均匀的材料组成的。
这样,整个物体的所有部分才具有相同的物理性质,因而物体的弹性模量和泊松比才不随位置坐标而变。
(4)假设物体是各向同性的。
也就是物体内每一点各个不同方向的物理性质和机械性质都是相同的。
(5)假设物体的变形是微小的。
即物体受力以后,整个物体所有各点的位移都小于物体的原有尺寸,因而应变和转角都远小于1。
这样,在考虑物体变形以后的平衡状态时,可以用变形前的尺寸代替变形后尺寸,而不致有显著的误差;并且,在考虑物体的变形时,应变和转角的平方项或乘积都可以略去不计,使得弹性力学中的微分方程都成为线性方程。
第二章应力作用于弹性体的外力可以分为体(积)力和(表)面力。
体力是分布在弹性体体积内质量上的力,例如重力和惯性力、磁力等。
在物体内任一点的体力,用作用于其上的单位体积的体力沿坐标轴上的投、、来表示。
它们的指向以沿坐标轴正方向为正;反之为负。
影X Y Z这三个投影称为该点的体力分量。
面力是指作用于弹性体表面上的外力,例如流体压力和接触力等。
可以是分布力,也可以是集中力。
在弹性表面上任一点的面力,用作用于其上的单位面积上面力沿坐标轴上的投影X、Y、Z来表示。
它们的指向也以沿坐标轴正方向的为正,反之为负。
这三个投影称为该点的面力分量。
弹性体在外力作用下变形,而在弹性体内部为了阻止其变形就产生了内力来平衡外力。
作用在单位面积上的内力称为应力。
1、应力状态的描述物体表面的外力可分为面力和体力。
我们在P 点处沿坐标轴x ,y ,z 方向取一个微小的四面体,四面体上的三个正交面上的应力的表示方法:第一个字母表示应力的方向,第二个字母表示应力所在的面的方向(法线方向),当法线方向与外法线方向一致(或法线方向与外法线方向相反),应力方向与坐标轴方向一致(或应力方向与坐标轴方向相反)为正,反之为负。
对于正应力,因为应力的方向与应力所在的面的方向一致,故只用一个字母。
由达朗伯原理可以得到四面体的平衡方程:面力之和+体力之和=0又因为体力之和是面力之和的高阶无穷小,从而有:面力之和=0主要就是柯西公式:x x xy xz x y yx y yz y zzxzyzzp n p n p n写成张量形式:剪应力的互等关系:作用在两个互相垂直的面上并且垂直于该两面交线的剪应力,是互等的(大小相等,正负号也相同)。
yzzyzx xzxy yx,,2、平衡方程主要是两种分析方法:直观法(微元分析法)取正交六面体,并对此正交六面体应用达朗伯原理;分析法:分析法的的优点是抽象,因为抽象往往一般、严谨,缺点也是抽象,因为抽象往往不直观。
写成张量形式:3、主应力我们知道,一点处各方向的应力由应力张量及方向数描述。
柯西公式可知斜面上的三个应力分量与应力张量的线性关系,而且体积力,,,iijjp n i j x y z000x xy xz x yx y yz z zxzyzyx F F y F z平动xy yx z xz zx y yzzyxm m m 转动z y x z y x m m m 式中、、、分别为体积力矩沿、、三个坐标轴的的分量。
,0,,ij jiF i x y z矩为零时,应力张量对称。
由对称矩阵的性质,我们想到,它有三个正交的特征向量。
写出特征方程:简单形式为:称为主应力,按值的大小排列,分别称为第一主应力、第二主应力、第三主应力,他们的方向与坐标轴的方向一致。
第三章应变1、变形首先大家都懂,在外力作用下,物体各点的位置要发生变化,即发生位移变形后是否改变了各点间初始状态的相对位置,则来分辨是刚体位移还是变形。
2、对位移张量显然,变形由相对位移引起而,而且变形的程度与下述相对位移张量相关。
112233x xy xz x yx yyzy zxzy zzl p l l p l l p l 123x x y y zzp n p n p n 123,,式中:u 、v 、w 分别为x ,y ,z 方向的位移。
3、应变率因为塑性变形与历史相关,对应的求解方法之一就是增量法,因此提出应变率的概念。
在无穷小的时间区间内,变形微小,因此,可用小变形张量对时间的偏导数定义应变率张量。
可见,只要在应变张量的各项讨论中每个应变符号上加一个圆点,便可以得到关于应变率的各种公式。
4、应变协调方程应变分量只确定物体中各点间的相对位置,而刚体位移并不包含在应变分量之中。
无应变状态下,可以产生任一种刚体移动。
另一方面,如果能求出物体各点的位移函数u ,v ,w ,根据应变位移方程求出各应变分量,则应变协调方程yx x y xyy x 22222自然可以满足。
因为变形协调方程本身是从应变位移方程推导出来的。
从物理意义来看,如果位移函数是连续的,变形自然是可以协调的。
第四章本构关系1、广义胡克定律在材料力学课程中,我们已经详细讨论了在单向应力状态时材料处于线性弹性阶段的应力应变关系。
而在三维应力状态下,描绘一点处的应力状态需要9个应力分量,与之相应的应变状态也要用9个应变分量。
x 11x 12y 13z 14xy 15yz 16zx y 21x 22y 23z 24xy 25yz 26zx z 31x 32y 33z 34xy 35yz 36zx xy 41x 42y 43z 44xy 45yz 46zx yz 51x 52y 53z 54xy 55yz c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c 56zx zx61x62y63z64xy65yz66zxc c c c c c c 坐标系绕y 轴旋转180°得:113322121321233132110l l l l l l l l l 由坐标变换得:'222111213111212131311'''''y ''''''2(),,,,,,,,,xyyzzxxyxxyzxyyzzxxyzzxyyzzxxxyyzzxyyzyzzxzxllll l l l l l 同理由弹性常数不变知z xy yz zx '''''''11121314151611x 12y 13z 14xy 15yz 16zx1415ccc c c c c c c c c c c c 0xxyx同理24253435c c c c'''''''41424344454641x 42y 43z 44xy 45yz 46zx41424346c cc cccc c c c c c c =c=c=c 0xyxyzxyyzzxxy同理51525356c =c =c =c 06465c =c 0同理将坐标系绕X轴Z轴旋转时还可得16263645546c =c =c =c c=c =c =c =c即得均匀各向异性介质的胡克定律:x 11x 12y 13z y 21x 22y 23z z 31x 32y33zxy 44xy yz 55yz zx66zxc c c c c c c c c c c c 2、屈服函数屈服就是材料进入塑形状态。
一般地,介质在应力作用下发生屈服,不仅与介质的力学性质有关而且与应力状态有关。
若仅考虑屈服于应力状态的关系,可用下述函数表达屈服条件:3、屈服曲线的性质(1)屈服曲线是一条包围原点的闭曲线。
(2)初始屈服曲线与过坐标原点的直线相交一次且仅相交一次。
(3)若不计鲍辛格效应,屈服曲线对三个坐标轴的正负方向均为对称。
(4)强化材料的屈服曲线对坐标原点是外凸曲线。
5、常用屈服条件从材料的简单拉伸(或压缩)实验的应力应变曲线看到,当应力达到屈服极限时,材料开始进入塑性状态,对于处于复杂应力状态的物体,由弹性状态过渡到塑性状态的临界条件称为屈服条件。
在应力空间将初始屈服的应力点连成的弹性和塑性的分界面称为屈服面。
描述屈服面的数学表达式称为屈服函数。