弹塑性力学第五章
能
2、应力的功和形变势能(内力势能)
(4)弹性体的应变能(平面问题)
(5)应变能密度的应变表示(平面应力为例)
§5-4 弹性体的变形能和外力势能
2、应力的功和形变势能(内力势能)
(6)应变能密度与应力的导数关系
3.形变势能 U 的性质 (7)应变能密度的位移表示(平面应力为例) 将变形几何方程 代入 应变能密度表达式
§5-4 弹性体的变形能和外力势能
2、应力的功和形变势能(内力势能)
(7).形变势能 U 的性质
§5-4 弹性体的变形能和外力势能
3、弹性体上的外力功和外力势能
(取u = v = 0或者无变形状态时的外力功和势能为零点) 外力克服弹性力做功,转化为弹性势能, 就好像外力克服重力做功,转化为物体的重力势能。
(1)作用于微小单元上的应力,是邻近部分物体对它的作用力,可看 成是作用于微小单元上的“外力”。
§5-4 弹性体的变形能和外力势能
2、应力的功和形变势能
(2)应变能密度的一般形式(在我们这门弹性力学的范围内)
平面问题应变能密度
(3)应变能密度是坐标的函数 对于一个弹性体来讲,每一点都有自己的应变能密度,如果这些应变 能密度是连续的,那么它们就是坐标的函数。
§5-4 弹性体的变形能和外力势能
4、弹性系统的总势能
EP = U+V
总势能=应变能+外力势能
第五章 弹性体的能量法
§5-4 弹性体的变形能和外力势能
1.几点提示
弹性系统的组成:
弹性体 荷载系统:体力+边界面力 支承系统:以指定位移边界为例
§5-4 弹性体的变形能和外力势能
1.几点提示
弹性静力学,物体点点平衡。 所以:外部荷载(体力,面力)必然是无限缓慢地加上去的。 只有这样,才能保证物体中每个微元实时处于平衡状态。 而外力是恒力
§5-4 弹性体的变形能和外力势能 1.几点提示
保守力?有势力?保守力的势能?
保守力做功与路径无关
应变能或变形势能: 外力作用下,对弹性体做功, 弹性体因发生变形而存储能量。(这个能量石经由 内力做功转化而来的)
§5-4 弹性体的变形能和外力势能 1.几点提示
应变能密度: 单位体积内的应变能。
2、应力的功和形变势能
§5-4 弹性体的变形能和外力势能
3、弹性体上的外力功和外力势能
F
类比一下:
F
mg
mg h
重力势能:向上提的过程中,重力是外力,重力做功W=-mgh, 重力势能是V= -W= mgh
弹性体的外力 F,那么在产生位移u的过程中,它做了多少功? 如果F也是保守力的话,请问外力F的势能是多少?(要决定势能必须取参考点)