彈性力學總結

2022-03-11 18:37:32 字數 4978 閱讀 5480

第一章緒論

一、彈性力學的內容:彈性力學的研究物件、內容和範圍。

二、彈性力學的基本量

1、外力

(1)體力

(2)面力

2、內力——應力

3、應變

4、位移

以上基本量要求掌握其定義、表示式、分量的符號、正負號規定、量綱。

三、彈性力學中的基本假定

1、連續性

2、完全彈性

3、均勻性

4、各向同性

以上是對材料性質的假定,凡符合以上四個假定的物體,稱為理想彈性體。

5、小變形假定(對物體的變形狀態所作的假定)

要求掌握各假定的內容和意義(在建立彈性力學基本方程時的作用)。

習題舉例:

1、彈性力學,是固體力學的乙個分支,它的任務是研究彈性體由於受外力作用、邊界約束或溫度改變等原因而發生的( ),從而解決各類工程中所提出的強度、剛度和穩定問題。

a.應力、應變和位移b.彎矩、扭矩和剪力;

c.內力、撓度和變形d.彎矩、應力和撓度。

2、在彈性力學中,作用於物體的外力分為( )。

a.體力和應力b.應力和面力;

c.體力和面力d.應力和應變。

3、重力和慣性力為( c )。

a.應力b.面力;

c.體力d.應變。

4、分布在物體體積內的力稱為( c )。

a.應力b.面力;

c.體力d.應變。

5、物體在體內某一點所受體力的集度的表示式及體力分量的量綱為( a )。

ab.,;

cd.,。

6、彈性力學研究中,在作數學推導時可方便地運用連續和極限的概念,是利用了( )假定。

a.完全彈性; b.連續性; c.均勻性; d.各向同性。

7、( a )四個假設是對物體的材料性質採用的基本假設,凡是符合這四個假設的物體,就稱為理想彈性體。

a.完全彈性,連續性,均勻性和各向同性;

b.完全彈性,連續性,均勻性和小變形;

c.連續性,均勻性,各向同性和小變形;

d.完全彈性,連續性,小變形和各向同性。

8、彈性力學的研究中,根據( c )假定,在建立物體變形以後的平衡方程時,就可以方便地用變形以前的尺寸來代替變形以後的尺寸,而不致引起顯著的誤差。

a.完全彈性; b.連續性; c.小變形; d.各向同性。

第二章平面問題的基本理論

一、兩類平面問題的概念

1、平面應力問題

2、平面應變問題

要求掌握兩類問題的條件及應力、應變特點,對給定的問題(圖形)會判斷屬於哪類問題。

二、平面問題的基本方程

1、平衡微分方程:式(2-2)

2、幾何方程:式(2-8)

3、物理方程:式(2-12)

要求熟記三套方程,並掌握如下問題:

(1)推導各套基本方程分別應用了哪些基本假定?(習題2-7)

(2)各方程表達了哪些變數之間的關係?

(3)切應力互等定理及其推導(習題2-5),平衡微分方程的推導。

(4)兩種平面問題的物理方程是不同的,其轉換關係。

(5)彈性力學平面問題基本方程的個數,基本未知函式的個數。

三、平面問題中一點的應力狀態

1、了解什麼是一點的應力狀態

2、已知物體中一點的應力,會求通過該點的任一斜截面上的應力,式(2-4)、式(2-5)。

3、掌握主應力、主平面、主應力方向的概念,已知物體中一點的應力,會求主應力及主應力方向,式(2-6)。(習題2-15)

4、了解最大、最小正應力和最大、最小切應力的大小及其所在平面。

四、邊界條件聖維南原理

1、邊界條件分類:位移邊界條件、應力邊界條件和混合邊界條件。

2、掌握位移邊界條件表示的是邊界上位移與約束之間的關係,對所給的位移邊界能寫出其位移邊界條件。

3、掌握應力邊界條件表示的是應力分量與面力分量之間的關係,對所給的應力邊界能寫出應力邊界條件。熟記式(2-15)。

4、掌握聖維南(saint-venant,原理的基本原理:使用條件、方法、效果。

5、掌握聖維南原理的應用:在區域性邊界(小邊界)用近似的三個積分的應力邊界條件代替嚴格的邊界條件。(習題2-8、2-9、3-13)

五、求解平面問題的方法

1、位移法:按位移求解的方法,以位移分量為基本未知函式,應變相容方程能自行滿足。(習題2-10)

2、應力法:按應力求解的方法,以應力分量為基本未知函式。通常只求解全部為應力邊界條件的問題。

為保證從幾何方程求得連續的位移分量,需補充應變相容方程,是保證物體(單連體)連續的充分必要條件。對於多連體,只有再加上位移單值條件,才能使物體變形後仍保持為連續體。(習題2-11)

3、常體力情況下,按應力求解平面問題以應力函式(又稱艾里(airy,函式)為基本未知函式。習題(2-12)

4、相容方程,式(2-20)、式(2-21)、式(2-22)、式(2-23)、式(2-25),掌握各方程的表達形式及使用條件。式(2-20)的意義。

了解拉普拉斯(laplace,p.)運算元的形式:。

5、應力函式與各應力分量的關係,熟記式(2-24)。

6、當體力為常量時,在單連體的應力邊界問題中,如果兩個彈性體具有相同的邊界形狀,並受到同樣分布的外力,那麼,就不管這兩個彈性體的材料是否相同,也不管它們是在平面應力情況下或是在平面應變情況下,應力分量的分布是相同的(兩種平面問題中的應力分量,以及形變和位移,卻不一定相同)。

舉例說明,如何運用以上結論,為彈性力學解答在工程上的應用和實驗應力提供極大方便。

第三章平面問題的直角座標解答

一、 按應力函式求解平面問題

使用的基本公式:

1、相容方程,式(2-25)。

2、由應力函式求應力分量,式(2-24)。

3、應力邊界條件,式(2-15)。

二、逆解法

掌握須用逆解法求解的題目型別,逆解法的解題步驟。不需死記,要求會求解具體問題。(習題3-1、3-2、3-3、3-4)。

三、半逆解法

1、掌握須用半逆解法求解的題目型別,半逆解法的解題步驟。不需死記,要求會求解具體問題。

2、掌握三種設定應力函式的方法:

(1)由多項式疊加湊出(如純彎曲矩形梁的求解);

(2)由材料力學應力分析解答匯出(簡支梁受均布荷載的求解,習題3-5、3-11);

(3)從量綱分析法得出(楔形體受重力和液體壓力的求解,習題3-8)。

3、有時題目中直接給出了假設的應力函式,用半逆解法求解。(習題3-6、3-7、3-10)

第四章平面問題的極座標解答

一、極座標中的基本方程

1、掌握極座標與直角座標的區別。

2、了解極座標中的平衡微分方程、幾何方程、物理方程的推導方法及方程的形式。

二、軸對稱應力、軸對稱位移

1、掌握軸對稱的概念。

2、掌握在軸對稱應力狀態下應力的特徵。

3、了解軸對稱位移狀態下位移的特徵(習題4-3)。

4、了解軸對稱應力的一般解答及相容方程的形式,式(4-9)、式(4-11)

三、圓筒或圓環受均布壓力

1、掌握求解軸對稱問題(圓環或圓筒受均布壓力)的方法。

2、了解多連體位移單值條件及其使用方法。

3、了解什麼是拉梅(lame,g.)解答,即拉梅解答指的是對什麼問題的解答。

四、用極座標求解問題

1、要求會寫出受力體的極座標的應力邊界條件,(圓筒或圓環受均布壓力的問題、習題4-9、4-12)

2、逆解法,(習題4-8)。

3、半逆解法,(習題4-9)。掌握用量綱分析法設應力函式(習題4-12)。

第七章空間問題的基本理論

一、基本方程和邊界條件

1、掌握一般空間問題中各類未知函式的數量、各種基本方程的數量。

2、了解一般空間問題平衡微分方程、幾何方程、物理方程的形式。

3、了解一般空間問題位移邊界條件和應力邊界條件的形式。

4、什麼是體應變?熟記體應變的表示式,式(7-10)和式(7-11)。

5、什麼是體積應力?體積應力與體應變之間有何關係?式(7-13)。什麼是體積模量?

二、物體內任一點的應力狀態

1、掌握:在受力物體內的任意一點,究竟是否存在著主應力?存在幾個主應力?它們之間有什麼關係?

2、掌握什麼是第一應力不變數。

3、在受力物體內的任意一點,最大、最小正應力、最大、最小切應力分別與主應力是什麼關係?

三、軸對稱問題

1、什麼是空間軸對稱問題?

2、在描述空間軸對稱問題中的應力、形變及位移時,宜採用什麼座標?為什麼?

第九章薄板彎曲問題

一、基本概念及基本假定

1、什麼是薄板?什麼情況按薄板彎曲問題進行計算?

2、什麼是薄板彈性曲面?什麼是撓度?

3、本章討論的是什麼樣的薄板?

4、知道薄板彎曲問題屬於空間問題。

5、掌握薄板的三個計算假定及由此所得的推論。

二、彈性曲面微分方程

1、掌握薄板小撓度彎曲問題求解的方法,基本未知函式。

2、了解彈性曲面微分方程推導的過程。

3、熟記彈性曲面微分方程,式(9-7)、(9-8)、(9-9)。掌握薄板的彎曲剛度的公式及量綱。

三、薄板橫截面上的內力

1、掌握薄板各橫截面上分別有哪些內力,這些內力分別是由什麼應力分量合成的。

2、了解薄板橫截面上各應力分量沿板厚分布情況,最大值發生的位置。

3、掌握應力分量與內力的關係,哪些應力分量屬於彎應力、扭應力、橫向切應力或擠壓應力,哪些應力分量是主要的應力、次要的應力或更次要的應力。

四、邊界條件

1、能寫出固定邊、簡支邊、自由邊的用位移w表示的邊界條件。式9-13)、(9-14)、(9-15)、(9-17)。

五、四邊簡支矩形薄板的重三角級數解

1、掌握四邊簡支薄板的重三解級數解解題方法。

2、解題用到的公式:教材p190-191,式(a)、(b)、(e)。

3、作業:習題9-2、9-6。請牢記解題中所用的公式。

練習:教材p191,薄板在任意一點(ξ,η)受集中荷載作用,求撓度。

第九章的題目用中文解答,其餘各章的題目均用英文解答。(本學期不要求)

彈性力學簡答部分 純粹個人總結

5.逆解法 半逆解法 逆解法 1 根據問題的條件 幾何形狀 受力特點 邊界條件等 假設各種滿足相容方程的 x,y 的形式 2 然後利用應力分量計算式,求出 具有待定係數 3 再利用應力邊界條件式,來考察這些應力函式 x,y 對應什麼樣的邊界面力問題,從而得知所設應力函式 x,y 可以求解什麼問題。半...

彈性力學學習心得

經過乙個學期的彈性力學學習,說實話,學起來還真的比較的抽象,有很多知識理解起來不是很清楚,比如一些公式的推導以及解題方法。不過經過彈性力學的學習,還是了解到了一些相關的基本理論和一些解題思想。彈性力學,是固體力學的乙個分支,研究彈性體由於受外力作用 邊界約束或溫度改變等原因而發生的應力 形變和位移。...

彈性力學學習體會

讀 uh模型系列研究 及結課有感 在彈性力學的學習過程中,對比與三大力學的不同之處,彈性力學作為固體力學的乙個分支,回顧了位移法在彈性力學平面裡的應用。在閱讀 uh模型系列研究 的同時,也對本學期彈性力學做乙個簡單的總結,也是本次閱讀後感受的重要部分。彈性力學是一門研究彈性體由於受外力作用 邊界約束...