弹性力学总复习
《弹性力学》复习 学习材料 试题与参考答案
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《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)。
弹性力学复习题答案
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弹性力学复习题答案弹性力学是固体力学的一个重要分支,主要研究在外力作用下固体材料的变形和应力分布。
以下是一些弹性力学的复习题及其答案,供学习者参考。
问题一:什么是弹性力学?答案:弹性力学是固体力学的一个分支,它研究在外部作用下,材料在弹性范围内的变形和内力的分布规律。
材料在弹性范围内,当外力去除后,能恢复到原始形状和状态。
问题二:简述胡克定律的内容。
答案:胡克定律是描述材料在弹性范围内应力与应变关系的定律。
它指出,在弹性范围内,材料的应力与应变成正比,比例常数称为杨氏模量(E)。
数学表达式为:σ = Eε,其中σ是应力,ε是应变。
问题三:什么是平面应力和平面应变问题?答案:平面应力问题指的是物体的应力只在一个平面内分布,而平面应变问题指的是物体的应变只在一个平面内分布。
在实际工程问题中,薄板和薄膜等结构常常可以简化为平面应力问题。
问题四:什么是圣维南原理?答案:圣维南原理是弹性力学中的一个基本原理,它指出在远离力作用区域的地方,物体的应力分布只与力的性质有关,而与物体的形状无关。
这意味着在远离力作用区域,应力分布是均匀的。
问题五:什么是弹性模量和剪切模量?答案:弹性模量,也称为杨氏模量,是描述材料抵抗拉伸或压缩的物理量,其数值等于应力与应变的比值。
剪切模量,也称为刚度模量,是描述材料抵抗剪切变形的物理量,其数值等于剪切应力与剪切应变的比值。
问题六:简述泊松比的概念。
答案:泊松比是材料在单轴拉伸或压缩时,横向应变与纵向应变的比值。
它是材料的一个固有属性,反映了材料在受力时的体积变化特性。
问题七:什么是主应力和主应变?答案:主应力是物体上某一点应力状态中最大的三个正应力,它们作用在相互垂直的平面上。
主应变是物体上某一点应变状态中最大的三个应变,它们也作用在相互垂直的平面上。
问题八:什么是应力集中?答案:应力集中是指在物体的某些局部区域,由于几何形状、材料不连续性或其他因素,应力值远大于周围区域的应力平均值的现象。
简明弹性力学复习资料
![简明弹性力学复习资料](https://img.taocdn.com/s3/m/7afe5a6af011f18583d049649b6648d7c1c708f5.png)
简明弹性力学复习资料一、单项选择题1.关于弹性力学的正确认识是(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,不需要对问题做假设(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2.下列对象不属于弹性力学研究对象的是(A)(B)板壳(C)块体(D)质点3.下列关于几何方程的叙述,没有错误的是(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。
4.应力状态分析是建立在静力学基础上的,这是因为(A)没有考虑面力边界条件;(B)没有讨论多连域的变形;(C)没有涉及材料本构关系;(D)没有考虑材料的变形对于应力状态的影响5.切应力互等定理根据条件成立(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6.下列关于“刚体转动”的描述,认识正确的是(A)刚性转动描述了微分单元体的方位变化,与变形位移一起构成弹性体的变形(B)刚性转动分量描述的是一点的刚体转动位移,因此与弹性体的变形无关(C)刚性转动分量可以确定弹性体的刚体位移(D)刚性转动位移也是位移的导数,因此它描述了一点的变形7.变形协调方程说明(A)几何方程是根据运动学关系确定的,因此关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。
8.各向异性材料的弹性常数为(A)9个(B)21个(C)3个(D)13个9.弹性力学的解的唯一性定理在条件成立(A)具有相同体力和面力边界条件;(B)具有相同位移约束;(C)相同材料;(D)上述3条同时成立10.关于弹性力学的叠加原理,应用的基本条件不包括(A)小变形条件;(B)材料变形满足完全弹性条件;(C)材料的本构关系满足线性弹性条件(D)应力应变关系是线性完全弹性体二、填空题1.在弹性力学中规定:切应变以直角时为正,时为负,与的正负号规定相适应。
弹性力学总复习共49页
![弹性力学总复习共49页](https://img.taocdn.com/s3/m/4d05be269e31433238689340.png)
31、园日涉以成趣,门虽设而常关。 32、鼓腹无所思。朝起暮归眠。 33、倾壶绝余沥,窥灶不见烟。
34、春秋满四泽,夏云多奇峰,秋月 扬明辉 ,冬岭 秀孤松 。 35、丈夫志四海,我愿不知老。
56、书不仅是生活,而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次,但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许,为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处, 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定,就Biblioteka 勇敢地 走到底 ,决不 回头。 ——左
弹性力学期末考试复习
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弹性力学期末考试复习弹性力学是固体力学的重要分支,它主要研究弹性体在外力作用下的应力、应变和位移。
对于即将迎来弹性力学期末考试的同学们来说,有效的复习是取得好成绩的关键。
下面就为大家提供一份全面的弹性力学期末考试复习指南。
一、基本概念和理论1、应力应力是弹性体内单位面积上所承受的内力。
要理解正应力和切应力的定义、方向以及它们在不同坐标系下的表达式。
重点掌握平面应力状态和空间应力状态的分析方法,如莫尔圆的应用。
2、应变应变描述了物体在受力作用下的变形程度。
包括线应变和角应变,要熟悉它们的定义和计算方法。
同时,要了解应变张量的概念以及主应变和应变不变量。
3、本构关系本构关系反映了材料的应力和应变之间的内在联系。
对于各向同性线性弹性材料,要熟练掌握胡克定律的表达式,并能应用于简单的问题求解。
4、平衡方程平衡方程描述了物体内部的力的平衡条件。
在直角坐标系和柱坐标系、球坐标系下的平衡方程都需要掌握,能够根据具体问题建立相应的平衡方程。
5、几何方程几何方程描述了应变和位移之间的关系。
要理解位移分量和应变分量之间的数学表达式,并能通过已知位移求应变,或通过已知应变求位移。
二、常见的问题类型和解题方法1、平面问题平面问题分为平面应力问题和平面应变问题。
对于这两类问题,要能够根据给定的条件判断所属类型,并选择相应的解法。
常见的解法有应力函数法,通过求解满足双调和方程的应力函数,进而求得应力分量。
2、轴对称问题在轴对称情况下,要学会利用柱坐标系下的基本方程进行求解。
掌握圆环、圆筒等常见轴对称结构的应力和位移分析。
3、薄板弯曲问题薄板弯曲问题中,要理解薄板的基本假设,掌握弯矩、扭矩和挠度的计算方法,以及相应的边界条件的处理。
4、能量法能量法在弹性力学中也有重要应用,如虚功原理、最小势能原理等。
要能够运用这些原理求解结构的位移和内力。
三、复习资料和学习资源1、教材仔细阅读教材是复习的基础。
推荐使用经典的弹性力学教材,如徐芝纶院士编写的《弹性力学》,书中对基本概念和理论的讲解清晰透彻。
弹性力学期末考试复习题
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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!。
弹性力学重点复习题及其答案-知识归纳整理
![弹性力学重点复习题及其答案-知识归纳整理](https://img.taocdn.com/s3/m/540fac653d1ec5da50e2524de518964bcf84d268.png)
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习惯。
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习惯。
4、物体受外力将来,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,也算是正应力和切应力。
应力及其分量的量纲是L -1MT -2。
5、弹性力学的基本假定为延续性、彻底弹性、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=xσMPa ,50=yσMPa ,5010=xyτ MPa ,则主应力=1σ150MPa ,=2σ0MPa ,=1α6135' 。
8、已知一点处的应力分量, 200=xσMPa ,0=yσMPa ,400-=xyτ MPa ,则主应力=1σ512MPa ,=2σ-312 MPa ,=1α-37°57′。
9、已知一点处的应力分量,2000-=xσMPa ,1000=yσMPa ,400-=xyτ MPa ,则主应力=1σ1052 MPa ,=2σ-2052 MPa ,=1α-82°32′。
10、在弹性力学里分析问题,要思量静力学、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、有限单元法首先将延续体变换成为离散化结构,然后再用结构力学位移法举行求解。
其具体步骤分为单元分析和整体分析两部分。
15、每个单元的位移普通总是包含着两部分: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。
弹性力学复习总结提纲
![弹性力学复习总结提纲](https://img.taocdn.com/s3/m/46d231bc172ded630b1cb668.png)
2011土木工程专业《弹性力学》复习提纲一、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()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。
A.静力上等效B.几何上等效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具有下列关系()。
A.平衡方程、几何方程相同,物理方程不同B.平衡方程、几何方程、物理方程完全相同C.平衡方程、物理方程相同,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()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()。
①I单元的整体编码为162 ②II单元的整体编码为426③II单元的整体编码为246 ④III单元的整体编码为243⑤IV单元的整体编码为564A. ①③B. ②④C. ①④D. ③⑤二、判断题(正确的打√,错误的打×)1、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)。
( )2、本构方程直接给出了位移和应力之间的关系。
()3、理想弹性体中主应力方向和主应变方向相重合。
()4、应力张量的三个主应力与坐标系无关。
()5、弹性力学规定,当微分面的外法向与坐标轴正方向一致时,其上的应力分量指向坐标轴的正方向为正。
()6、瑞利-李兹法一般用于求解弹性力学问题的近似解。
()三、填空题1、在弹性力学变分解法中,位移变分方程等价于(方程和边界条件),而应力变分方程等价于(方程和边界条件)2、弹性力学平衡微分方程、几何方程的张量表示为:____________,____________。
弹性力学期末考试复习
![弹性力学期末考试复习](https://img.taocdn.com/s3/m/e97fd3c6bdeb19e8b8f67c1cfad6195f312be8bb.png)
千里之行,始于足下。
弹性力学期末考试复习弹性力学是争辩物体在受力作用下的形变和应力的学科。
它在工程力学中有着重要的地位,对于理解材料的力学性能和结构的稳定性有着重要的意义。
弹性力学期末考试复习主要包括以下内容:1. 应力和应变弹性力学的基本概念是应力和应变。
应力是单位面积上的力,可以分为正应力和剪应力。
应变是物体在受力作用下的形变程度,可以分为线性应变和剪应变。
弹性力学通过应力和应变的关系来争辩材料的力学性能。
2. 弹性力学的假设弹性力学的争辩基于一些假设,如线弹性假设、小变形假设和均匀介质假设。
线弹性假设指材料的力学性能在肯定范围内是线性的,即应力和应变之间的关系是线性的。
小变形假设是指应变小到可以忽视不计。
均匀介质假设是指材料的性质在整个物体内是均匀的。
3. 单轴拉伸和挤压单轴拉伸和挤压是弹性力学的基本问题。
在单轴拉伸和挤压的问题中,通过应力和应变的关系来争辩材料的刚度和延展性。
其中,杨氏模量是衡量材料刚度的重要参数,可以通过材料的应力和应变来计算。
4. 弯曲弯曲是弹性力学中的一个重要问题。
在弯曲的问题中,争辩物体在受弯力作用下的形变和应力分布。
弹性力学的基本方程是弯曲方程,通过求解弯曲方程可以得到物体的外形和应力分布。
5. 圆柱壳的弹性力学第1页/共2页锲而不舍,金石可镂。
圆柱壳是弹性力学争辩的另一个重要问题。
圆柱壳是指直径较大、壁厚较薄的圆柱体,如水箱、气管等。
圆柱壳在受压力作用下的变形和应力分布是争辩的重要内容。
通过求解圆柱壳的弹性力学方程可以得到其外形和应力分布。
6. 稳定性分析稳定性分析是弹性力学争辩的另一个重要问题。
在稳定性分析中,争辩物体在受压力作用下的稳定性和失稳现象。
稳定性分析可以通过求解物体的特征值问题来争辩。
以上是弹性力学期末考试复习的基本内容,重点是把握应力和应变的关系、弹性力学的假设、单轴拉伸和挤压、弯曲、圆柱壳的弹性力学和稳定性分析等。
通过对这些内容的复习和理解,可以挂念我们更好地理解和应用弹性力学的学问。
弹性力学总复习
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x
2c
y
3、三次式应力函数 面梁纯弯曲。
Φ=ay
3
,求解矩形截
o
M
h/2 h/2
M
x
y
l
( l >>h)
4、轴对称应力一般性解答 轴对称应力一般性解答 轴对称应力一般性
σρ =
1)轴对称应力 轴对称应力 轴对称
A
ρ
2
+ B(1 + 2 ln ρ ) + 2C ;
2
σϕ = −
A
τ ρϕ = 0
2力相应
应力函数Φ解法 五、常体力时引入Airy应力函数 解法 体力时引入 应力函数
∂4 ∂4 ∂4 1、 4 + 2 2 2 + 4 Φ = 0 、 ∂x ∂y ∂y ∂x
1 ∂ 1 ∂2 2 ∂2 ( 2+ ) Φ = 0; + ∂ρ ρ ∂ρ ρ 2 ∂ϕ 2
∂2 ∂2 2 + 2 σx +σ y = 0 ∂x ∂y
(σ ρ ) s = f ρ ( s ) (τ ρϕ ) s = f ϕ ( s ) (σ ϕ ) s = f ϕ ( s )
3) 近似边界条件(圣维南原理): (τ ) = f ( s ) 近似边界条件(圣维南原理): 边界条件 ϕρ s ρ
∫−h / 2 −h / 2 h/ 2 h/ 2 ∫−h / 2 (σ x ) x=±l d y ⋅1⋅ y = ±∫−h / 2 f x ( y) d y ⋅1⋅ y(= M ), h/ 2 h/ 2 ∫−h / 2 (σ x ) x=±l d y ⋅1 = ±∫−h / 2 f y ( y) d y ⋅1(= FS ).
材料力学期末复习总结
![材料力学期末复习总结](https://img.taocdn.com/s3/m/3e4a98bf7d1cfad6195f312b3169a4517723e5ba.png)
材料力学期末复习总结材料力学是研究材料在外力作用下的变形与破坏行为的学科。
它是工程力学的一个重要分支,是工程技术领域中不可或缺的一门专业课程。
期末考试作为对学生掌握教材知识的一次综合性评估,理解材料力学的基本原理和方法是非常重要的。
以下是材料力学期末复习的总结,希望对大家复习备考有所帮助。
第一部分:弹性力学1.弹性力学基本概念弹性力学是研究物体在外力作用下发生弹性变形的学问。
弹性变形是指物体在受力作用下会发生形变,但在去除外力后又能恢复到原来的形状和大小。
(比如弹簧的拉伸和恢复、弹性材料的压缩和回弹等)2.基本假设弹性力学的基本假设有两个:胡克定律和平面应力假设。
胡克定律:弹性变形与应力成正比,即应力应变具有直线关系。
胡克定律可以用Hooke's Law表示:σ=Eε,其中σ为应力,E为弹性模量,ε为应变。
平面应力假设:在材料中,只发生一个平面上的应力。
3.弹性常数弹性常数是用来描述材料对外力作用下的响应情况的参数。
弹性常数有三个:弹性模量(Young's modulus),剪切模量(Shear modulus)和泊松比(Poisson's ratio)。
弹性模量描述材料受拉伸或压缩力作用下的应力应变关系,即E=σ/ε。
剪切模量描述材料受剪切力作用下的应力应变关系,即G=τ/γ。
泊松比描述材料在拉伸或压缩时沿垂直方向的应变与沿拉伸或压缩方向的应变之比,即ν=-ε_z/ε_x。
4.弹性体力学方程弹性体力学方程包括平衡方程、应力-应变关系和互斥条件。
平衡方程:ΣFx=0,ΣFy=0,ΣFz=0,ΣMx=0,ΣMy=0,ΣMz=0。
应力-应变关系:σ_xx=E(ε_xx - νε_yy - νε_zz),σ_yy=E(ε_yy - νε_xx - νε_zz),σ_zz=E(ε_zz - νε_xx -νε_yy)。
互斥条件:γ_xy=Gγ_xy,γ_yx=Gγ_yx,γ_xz=Gγ_xz,γ_zx=Gγ_zx,γ_yz=Gγ_yz,γ_zy=Gγ_zy。
弹性力学总结与复习全文
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4
2 r 2
1 r
r
1 r2
2
2
2
0
(2) 由式(4-5)求出相应的应力分量: r , , r
(4-6)
r
1 r
r
1 r2
2 2
2
r 2
r
r
1 r
(4-5)
(3) 将上述应力分量 r , , r 满足问题的边界条件:
位移边界条件: ur s ur , u s u 应力边界条件: l r s m r s kr (位移单值条件) l r s m s k
y
叠加法的应用
第七章 平面问题的差分解
(1)了解差分法的基本思想; (2)了解应力函数差分解中,应力分量的差分公式;应力函数
Q分别为梁截面上弯矩与剪力。
结合应力分量与应力函数的关系确定 应力函数:
2
r 2
f (r) f (r)sin f (r) cos
4. 半平面问题 P
O
y
r
rf ( ) x
q
O
r
y
r2 f ( )
M O
y
r
( ) x
q(x)
O
x
x
r
q aa
y r3 f ( )
O
x
r
y 0
y f ( y)
y xf ( y)
O
x
O
b
x
xl
g
gy
y
y 0
习题:3 -1,3 –2,3 –3,3 -4
g
y
(x, y)
ax3 bx2 y cxy2 dy3
第四章 平面问题的极坐标解答
(1)极坐标解答适用的问题结构的几何形状? (圆环、圆筒、圆弧形曲杆、楔形体、半无限平面体等)
弹性力学复习题及参考答案
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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?
弹性力学期末考试复习1200字
![弹性力学期末考试复习1200字](https://img.taocdn.com/s3/m/e6ab380d2a160b4e767f5acfa1c7aa00b42a9d64.png)
千里之行,始于足下。
弹性力学期末考试复习弹性力学是力学的一个分支,争辩物体在外力作用下发生的弹性变形和弹性恢复的规律。
期末考试对于弹性力学的复习可以从以下几个方面开放。
首先,复习基本概念和公式。
弹性力学的基本概念包括应力、应变、弹性模量等。
应力是单位面积上的力,应变是物体的长度变化与原始长度的比值,弹性模量是描述物体抗弯、抗拉、抗压的力量。
娴熟把握这些概念,并把握相关的计算公式是复习的首要任务。
其次,理解和应用胡克定律。
胡克定律描述了线弹性材料的应力和应变之间的关系。
应力和应变成正比例,比例常数为弹性模量。
胡克定律是弹性力学中格外重要的理论基础,娴熟把握该定律的应用和推导是复习的重点之一。
然后,复习弹性体的应力、应变和位移的关系。
弹性体的应力和应变之间的关系可以通过弹性体的位移来描述。
对于简洁的弹性体,可以通过弹性体的拉伸或压缩来推导位移和应力、应变之间的关系。
在复习过程中,可以通过解题来加深对应力、应变和位移的关系的理解。
最终,复习弯曲和扭转。
弹性体在弯曲和扭转过程中的应力和位移的变化规律也是复习的重点内容。
弯曲和扭转是实际工程中常见的变样子况,娴熟把握相关的理论和公式,能够解决相应的问题是格外重要的。
在复习的过程中,可以通过多做例题和习题来加深对弹性力学的理解和应用。
可以利用教材、参考书和网络资料进行复习,多进行思考和争辩。
此外,还可以参与争辩小组或请教老师,准时解答自己的怀疑。
在考试前,可以进行模拟测试,检验自己的学习成果,找出自己的不足之处,进行有针对性的复习。
第1页/共2页锲而不舍,金石可镂。
总之,弹性力学期末考试的复习需要把握基本概念和公式,理解和应用胡克定律,复习弹性体的应力、应变和位移的关系,以及弯曲和扭转等重要内容。
通过多进行练习和思考,提高自己对弹性力学的理解力量,能够有效地备考弹性力学的期末考试。
弹性力学总复习汇总
![弹性力学总复习汇总](https://img.taocdn.com/s3/m/edf49759998fcc22bdd10d8c.png)
1111 22 2 2 33 3 3 2121 2 223 2 3 231 31
两正交线元之间的直角减小量为工程剪应变 t
t 2t 2 t 2ijit j 若 , t 为坐标轴方向的单位矢量,例如 i 1, t j 1(i j) 其余的
方向余弦均为零,则由上式得 ij 2ij (i j)
3 12 2 3 0
1 ii 1 2 3
2
1 2
ii jj ijij
12 23 31
3 eijk1i2 j3k 123
分别称为第一,第二和第三应变不变量。
第三章 应变理论
dV ' dV
dV
由于
1 1 dx1 1 2 dx2 1 3 dx3 dx1dx2dx3
弹性力学与材料力学的区别
第二章 应力理论
1 应力和内力的概念 ,应力张量 2 斜面应力公式(柯西公式):实质是四面体微元的平衡条件。
或 v v v j viij
即:
v1 v1 11v2 21v3 31
v2 v1 12 v2 22 v3 32
v3 v1 13 v2 23 v3 33
ij
2Gij
kkij
ij
1
E
ij
E
kk ij
x
1 E
[ x
y z
1
ExE源自x 2G x ;y
1 E
[ y
z
x
1 E
y
E
即
z
1 E
[ z
x y
1
E
z
E
xy
1 G
xy
yz
1 G
yz
zx
1 G
zx
y 2G y ;
弹性力学复习题
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弹性力学复习题1. 弹性力学基本概念- 定义弹性体和弹性力学的基本假设。
- 解释什么是应力、应变以及它们之间的关系。
2. 胡克定律- 描述胡克定律的数学表达式。
- 讨论胡克定律在各向同性和各向异性材料中的应用。
3. 应力分析- 解释主应力和主应变的概念。
- 推导平面应力和平面应变条件下的应力转换公式。
4. 弹性常数- 描述杨氏模量、泊松比和剪切模量的定义及其物理意义。
- 讨论这些参数如何影响材料的弹性行为。
5. 弹性体的边界条件和兼容性条件- 描述边界条件在弹性力学问题中的重要性。
- 解释兼容性条件以及它们在解决弹性力学问题中的作用。
6. 弹性力学的控制方程- 推导三维弹性力学的基本方程。
- 讨论在不同加载条件下方程的简化形式。
7. 弹性体的变形能和虚功原理- 定义弹性体的变形能。
- 解释虚功原理及其在弹性力学中的应用。
8. 弹性波的传播- 描述弹性波在固体中的传播特性。
- 解释纵波和横波的区别及其在材料中的应用。
9. 弹性力学的数值方法- 讨论有限元方法在弹性力学问题中的应用。
- 解释如何使用有限元方法求解弹性力学问题。
10. 弹性力学的实际应用- 举例说明弹性力学在工程和科学研究中的应用。
- 讨论弹性力学在新材料开发和结构设计中的重要性。
结束语通过这些复习题,同学们可以对弹性力学的基本概念、理论、方法和应用有一个全面的了解。
希望这些题目能够帮助同学们更好地准备考试和深入理解弹性力学的相关知识。
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(1) 已知一点的应变 x , y , xy ,可计算任意方向的
应变 N 。 N 的最大值、最小值。主应变、主应
变方向等。
(2)已知一点任意三方向的应变 N1, N 2 , N3,可求得
该点的应变分量 x , y , xy 。
NN21
(2)若: qb 0(而qa 0)
r
b2
r2 b2
a2
1 qa (
1
0)
(压应力)
b2
r2 b2
a2
1
qa ( 0)
1
(拉应力)
r
(3)若: qa 0, (qb 0)
r
1 1
a2
r2 a2
b2
qb ( 0)
(压应力)
1 1
(4-6)
r
1 r
r
1 r2
2 2
2
r 2
r
r
1 r
(4-5)
(3) 将上述应力分量 r , , r 满足问题的边界条件:
位移边界条件: ur s ur , u s u 应力边界条件: l r s m r s kr (位移单值条件) l r s m s k
应力正负号的规定:
正应力—— 拉为正,压为负。 剪应力—— 坐标正面上,与坐标正向一致时为正;
坐标负面上,与坐标正向相反时为正。
y
与材力中剪应力τ正负号规定的区别:
yx
规定使得单元体顺时的剪应力τ为
正,反之为负。
xy yx
x xy
y
x
xy x
在用应力莫尔圆时必须此规定求解问题
x yx X 0
x y
xy y Y 0
x y
(2-2)
基本控制方程
相容方程
2 y 2
2 x2
( x
y)
(1
)
X x
Y y
(平面(应2-力23情)形)
位移边界条件 us u , vs v
l r
s
m
s
k
小结: 弹性力学平面问题的极坐标求解归结为:
(1) 由问题的条件求出满足式(4-6)的应力函数 (r, )
4
2 r 2
1 r
r
1 r2
2
2
2
0
(2) 由式(4-5)求出相应的应力分量: r , , r
(2)几何学关系: 形变与位移间的关系;
(3)物理学关系: 形变与应力间的关系。
3. 平面问题的求解
问题: 已知:外力(体力、面力)、边界条件,
u, v 求: x , y , xy x , y , xy
—— 仅为 x y 的函数 需建立三个方面的关系:
(1)静力学关系: 应力与体力、面力间的关系;—— 平衡微分方程
物理方程求出其余未知量。 基本方程:
位移表示的平 衡方程
E
1 2
E
1 2
2u x2
2v y 2
1
2
1
2
2u y 2 2v x2
1
2
1
2
2v xy 2u xy
X Y
ur , u为边界上已知位移, kr , k 为边界上已知的面力分量。
r
b2
r2 b2
a2
1 qa
1
1 1
a2
r2 a2
b2
qb
b2
r2 b2
a2
1 qa
1
1 1
a2
r2 a2
b2
qb
(4-14)
(1)若: a 0, qa 0
r qb , qb ( 二向等压情况)
2. 应力
应力:由外力引起的在 P点的某一面上内力分布集度
应力的法向分量
应力分量
—— 正应力
应力的切向分量 —— 剪应力
单位: 与面力相同 MPa (兆帕)
(2) 一点的应力状态
通过一点P 的各个面上应力状况的集合 —— 称为一点的应力状态
x面的应力: x , xy , xz
y面的应力: y , yx , yz
z
C
z y
应变的正负: 线应变: 伸长时为正,缩短时为负;
x P
A O
B y
剪应变: 以直角变小时为正,变大时为负; x
弹性力学问题:
已知外力、物体的形状和大小(边界)、材料特性(E、 μ)、约束条件等,求解应力、应变、位移分量。
需建立三个方面的关系:
(1)静力学关系: 应力与体力、面力间的关系;
(2-17)
应力边界条件
l( x )s m( xy )s X m( y )s l( xy )s Y (2-18)
边值条件
(3)两类平面问题物理方程的互相转换:
平面应力问题
E
平面应变问题
E
1 2
1
平面应变问题
E
平面应力问题
E(1 ) (1 )2
1
4 0
(2-27)
应力函数表示 的应力分量
x
2
y 2
Xx
y
2
x2
Yy
xy
2
xy
(2-26)
位移边界条件 us u , vs v
应力边界条件 l( x )s m( xy )s X m( y )s l( xy )s Y
位移单值条件。 —— 半逆解法的数学基础:数理方程中分离变量法。
四、关于平面问题的变形协调方程(相容方程)
形变表示的 相容方程
(基本形式)
2 x 2 y 2 xy
y2 x2 xy
适用情形: 小变形、任意弹塑 (2-22)
性材料。
2 y 2
2 x2
( x定:小变形、 连续性、均匀性)
xy
v x
u y
(3)物理方程
(2-9)
(假定:小变形、 连续性、均匀性)
x
1 E
( x
y)
x
1 2
E
( x
1
y)
y
1 E
(
y
xy
2(1 E
x)
) xy
(2-15)
y)
(1
)
X x
Y y
(2-23) (平面应力情形)
应力表示的 相容方程
2 x2
2 y 2
( x
y)
1
1
X x
Y y
(2-24) (平面应变情形)
2 x2
2 y 2
( x
说明: (1)对多连体问题,还须满足位移单值条件。 (2)应力函数确定方法:逆解法、半逆解法。
(2-17) (2-18)
第四章 平面问题的极坐标解答
要点:(1)极坐标中平面问题的基本方程: —— 平衡微分方程、几何方程、物理方程、
相容方程、边界条件。
(2)极坐标中平面问题的求解方法及应用
应用:圆盘、圆环、厚壁圆筒、楔形体、半无限 平面体等的应力与变形分析。
(平面应力) y
xy
1 2
E
2(1 E
(
)
y
xy
1
x) (2-16)
(平面应变)
(假定:小变形、连续性、均匀性、线弹性、各向同性)
三、平面问题的基本求解方法及基本方程
(1)按位移求解
思路:以位移u、v为基本未知量,在所有基本方程中消去其余6个量, 得到以位移表示的基本方程,从中求出 u、v,再由几何方程、
a2
r2 a2
qb ( 0)
b2(压应力)
(4)若:b (qa 0)
—— 具有圆形孔道的无限大弹性体。
r
r
边缘处的应力:
a2 r2
qab2
r2 b2
a2
1 1r
qa
bar222
r2 b2
a2
qa 1 1
qa
r qa
r
qa
3. 斜方向应变公式的应用
u r
物理方程:
r
1 E
( r
)
1 E
(
r )
r
1 G
r
2(1 E
)
r
(平面应力情形) (4-3)
边界条件:
位移边界条件: ur s ur ,
u
应力边界条件:
s u
l r s
m r
s
kr
z面的应力: z , zx , zy