弹性力学复习思考题
(b)不计变温,求出满足平衡方程(6-18)的一组补充解(常由应 力函数求解,其边界条件为特解给出的面力)。
(6)位移势函数 的概念;位移势函数 与位移分量的关系;温 度应力问题中,位移势函数 满足的方程;应力分量的位移势 函数 的表示。
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
(3)极坐标下弹性力学平面问题的相容方程? (用应变表示的、用应力函数表示的相容方程等)
(4)极坐标下应力分量与应力函数 间关系?
(5)极坐标下弹性力学平面问题边界条件的列写?
(6)极坐标下轴对称问题应力函数 、应力分量、位移分量的特点?
(7)圆弧形曲梁问题应力函数 、应力分量、位移分量的确定? (如何利用材料力学中曲梁横截面应力推出应力函数 的形式?)
(11)弹性力学问题为超静定问题,试说明之。
(12)弹性力学问题按位移求解的基本方程有哪些?
(13)弹性力学平面问题的变形协调方程有哪些形式?各自的使用条 件是什么?
(14)按应力求解弹性力学问题,为什么除了满足平衡方程、边界条 件外,还必须满足变形协调方程(相容方程)?而按位移求解 为什么不需要满足变形协调方程?
(3)空间一点的应变状态及其表示;如何由一点应变状态的六个分量 求任意方向线应变、主应变、主应变方向;
(4)何为应变不变量?各个应变不变量的物理意义及其计算?
(5)能否证明三个主应力方向一定互相垂直;三个主应变方向 一定互相垂直?
(6)何为张量?一点应力状态的张量表示;一点应变状态的张量表 示;一点位移分量的张量表示;
(2) z方向(垂直于板面)很长的直角六面体,上边 界受均匀压力 p 作用,底部放置在绝对刚性与光 滑的基础上,如图所示。不计自重,试确定其应 力和位移分量。
(3) 有一薄壁圆筒的平均半径为R,壁厚为t,两端 受相等相反的扭矩 M 作用。现在圆筒上发现半 径为a的小圆孔,如图所示,则孔边的最大应力 如何?最大应力发生在何处?
的幂次数?
y 0
O
b
xl y
y f ( y)
x
y xf ( y)
习题:3 -1,3 –2,3 –3,3 -4
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)
(2)极坐标下弹性力学平面问题的基本方程? (平衡微分方程、几何方程、物理方程、边界条件方程)
第三章 平面问题的直角坐标解答
(1)直角坐标解答适用于什么情况? (2)应力函数是否是唯一的?它可确定什么程度? (3)用应力函数法求解弹性力学问题的基本步骤? (4)应力函数与应力分量间的(直角坐标)关系如何? (5)如何利用材料力学的结果推出应力函数的形式? (6)如何利用量纲分析法(因次分析法)确定楔形体问题应力函数
1. 圆孔的孔边应力集中问题
原问题的转换:
问题1
轴对称问题
a
问题2
非轴对称问题 a
b
b
r
q
2
f (r) cos 2
r
q sin 2
2
r
q 2
cos 2
Ar
4
Br
2
C
D
1 r2
cos
2
2. 楔形体问题 —— 由因次法确定 应力函数的分离变量形式
(8)楔形体在力偶、集中力、边界分布力作用下,应力函数 、应
力分量、位移分量的确定?
(9)半无限平面体在边界上作用力偶、集中力、分布力下,应力函数
、应力分量、位移分量的确定? (10)圆孔附近应力集中问题应力函数 、应力分量、位移分量的确定?
(11)叠加法的应用。
非轴对称问题的求解方法——半逆解法
弹性模量K、材料的泊松比 间存在什么关系?
(11)对极端各向异性体,存在多少个独立材料常数?正交各向异性体 存在多少个独立材料常数?横观各相同性体有多少个独立材料常 数?各向同性弹性体具有多少个独立的材料常数?
(12)对极端各向异性体,存在多少个独立材料常数?正交各向异性体 存在多少个独立材料常数?横观各相同性体有多少个独立材料常 数?各向同性弹性体具有多少个独立的材料常数?
M O
y
r
( ) x
q(x)
O
x
x
r
q aa
y r3 f ( )
O
x
r
y
叠加法的应用
课堂练习:
(1) 试用边界条件确定,当图示变截面杆件受拉伸
时与,剪在应靠力杆边xy的间外的表关面系处。,设横杆截的面横上截的面正形应状力x为, y
狭长矩形,板厚为一个单位。
(6)已知一点的应力分量,如何求任意斜截面的应力、主应力、主 方向?
(7)什么是线应变(正应变)、剪应变(切应变、角应变)?如何 由一点应变分量求任意方向的线应变、主应变、主应变方向?
(8)平面应力与平面应变问题的物理方程有何关系?
(9)边界条件有哪两类?如何列写?
(10)何为圣维南原理?其要点是什么?圣维南原理的作用是什么? 如何利用圣维南原理列写边界条件?
(10-5)
徐秉业 编 机械工业出版社
《弹性力学》复习思考题
第一章 绪 论
(1)《弹性力学》与《材料力学)、《结构力学》课程的异同。 (从研究对象、研究内容、研究方法等讨论)
(2)《弹性力学》中应用了哪些基本假定?这些基本假定在建立弹 性力学基本方程时的作用是什么?举例说明哪些使用这些假定?
(3)弹性力学中应力分量的正负是如何规定的?与材料力学中有何 不同?
其中: q 为曲梁圆周边界上的分布载荷。 M,
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
பைடு நூலகம்r 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
r 2 f ( )
(3)按位移直接求解空间问题: (a)半无限大弹性体,受重力及在边界上受均布压力作用;
(b)空心球体受均布内压或外压作用。 (4)什么是位移势函数?位移势函数与位移分量的关系如何?位移函
数与应力分量的关系如何?
(5)在无体力的情况下,若弹性体存在位移势函数,则该位移势函 数 应满足什么方程?该方程的物理意义如何?
(3)温度应力问题按位移求解的基本方程:
2u x 2
1
2
2u y 2
1
2
2v xy
(1 )
T x
0
2v y 2
1
2
2v x2
1
2
2u xy
(1 )
T y
0
(6-18)
l
u x
v y
s
教材与主要参考书
教材: 《弹性力学》(上册,第三版)
徐芝纶 编 高等教育出版社
参考书:《弹性理论》 铁木辛柯 (Timoshenko)编
科学出版社
《弹性理论》 王龙甫 编 科学出版社 《弹性力学》 吴家龙 编 同济大学出版社 《弹性力学学习方法及解题指导》
王俊民 编 同济大学出版社
《弹性与塑性力学》(例题与习题)
的差分方程; (3)了解应力函数差分解求解弹性力学问题的基本方法步骤;
第八章 空间问题的基本理论
(1)空间一点的应力状态及其表示;如何由一点应力状态的六个分量 求任意斜截面上的应力、主应力、主应力方向、最大最小正应 力,最大最小剪应力及其所在作用面方向;
(2)何为应力不变量?各个应力不变量的物理意义及其计算?
(13)空间轴对称问题的基本方程:平衡方程、几何方程、物理方程;
(14)空间球对称问题的基本方程:平衡方程、几何方程、物理方程;
(15)空间问题的边界条件列写;
第九章 空间问题的解答
(1)按位移求解空间问题的基本方程:
(a)用位移平衡微分方程; (b)应力边界条件;位移边界条件。 (2)按位移求解空间轴对称问题的基本方程;按位移求解球对 称问题的基本方程。
第二章 平面问题的基本理论
(1)两类平面问题的特点?(几何、受力、应力、应变等)。
(2)试列出两类平面问题的基本方程,并比较它们的异同。
(3)在建立平面问题基本方程(平衡方程、几何方程)时,作了哪 些近似简化处理?其作用是什么?
(4)位移分量与应变分量的关系如何?是否有位移就有应变?
(5)已知位移分量可唯一确定其形变分量,反过来是否也能唯一确 定?需要什么条件?
(4) 已知圆环在r=a的内边界上被固定,在r=b的圆 周上作用着均匀分布剪应力,如图所示。试确定 圆环内的应力与位移。
第六章 温度应力的平面问题
(1)了解温度应力产生的原因:为温度的变化量,而不是温度值。
(2)了解温度应力问题的基本方程:平衡方程、几何方程、物理方程。 了解它与一般弹性力学基本方程的区别。(仅为物理方程的不同)
(7)应变张量分量与工程应变分量之间有何关系?
(8)空间问题的基本方程:平衡方程、几何方程、物理方程;基本方 程的张量表示;
(9)空间问题物理方程的各种表达形式:
(a)用应力表示应变,式(8-17);
(b)用应变表示应力,式(8-19);
(c)用体积应力表示体积应变,式(8-18); (10)线弹性状态下,材料的拉压弹性模量E、剪切弹性模量G、体积
弹性力学的主要章节内容
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章 第十二章