弹性力学复习资料Word下载.docx
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在在这些假设下,弹性力学问题都转化为线性问题,从而可以应用叠加原理。
应力符号的规定为:
正面正向、负面负向为正,反之为负。
第二章
平面问题的基本理论
1弹性力学平面问题包括平面应力问题和平面应变问题两类,两类问题分别对应的弹性体和特征分别为:
平面应力问题:
所对应的弹性体主要为很薄的等厚薄板,其特征是:
面力、体力的作用面平行于xy平面,外力沿板厚均匀分布,只有平面应力分量xyx,y,存在,且仅为x,y的函数。
面力体力都不沿厚度变化。
平面应变问题:
所对应的弹性体主要为无限长的等截面柱体,其特征为:
面力、体力的作用面平行于xy平面,外力沿z轴无变化,只有平面应变分量x,y,xy存在,且仅为x,y的函数。
面力体力不沿长度变化。
2在平面应变问题中,由于Z方向的伸缩被阻止,所以z一般并不等于0.
3按照边界条件的不同,弹性力学问题分为位移边界问题、应力边界问题和混合边界问题。
4圣维南原理:
陈述一:
如果把物体的一小部分边界上的面力,变换为分布不同但静力等效的面力(主矢量相同,对于同一点的主矩也相同),那么近处的应力分量将有显著地改变,但是远处所受的影响可以不计。
陈述二:
如果物体一小部分边界上的面力是一个平衡力系(主矢量及主矩都等于零),那么,这个面力就只会使得近处产生显著的应力,远处的应力可以不计。
作用:
(1)将次要边界上复杂的面力(集中力、集中力偶等)作分布的面力代替。
(2)将次要的位移边界条件转化为应力边界条件处理。
5对于平面问题,如果满足了平衡微分方程和相容方程,也满足了应力边界条件,那么,在单连体的情况下,应力分量就完全确定了。
7常体力情况下,按应力求解平面问题可进一步简化为按应力函数求解,(应力函数的概念)应力函数必须满足
(1)相容方程:
04平衡微分方程
(2)应力边界条件(假定全部为应力边界条件,ss):
(3)若为多连体,还须满足位移单值条件。
8弹性力学的研究方法是在弹性区域内部,考虑静力学、几何学和物理学方面建立三套方程,即平衡微分方程、几何方程、物理方程;
在弹性体的边界上,还要建立边界条件,即应力边界条件和位移边界条件。
10什么是弹性体的精确解、近似解。
在弹性问题中对于平面问题,如果满足了平衡微分方程和相容方程,也满足了应力边界条件,那么,在单连体的情况下,应力分量就完全确定了即为准确解。
在弹性问题中,边界条件经常不能完全满足,需用到圣维南原理来静力等效,将物体的一小部分边界上的面力换成分布不同,但静力等效的面力,只影响近处的应力分布,对远处的应力影响可以忽略不计,这种情况下得到的解为近似解。
12相容方程的物理含义。
弹性力学问题按位移求解时,应变相容方程能自行满足。
按应力求解时,为保证从几何方程求的连续的位移分量,需补充应变相容方程,是保证物体(单连体)连续的充分和必要条件。
对于多连体,只有在加上位移单值条件,才能使物体变形后仍保持为连续体。
13求解单连域和多连域的区别。
用应力函数求解平面问题时,注意所研究的弹性体是单连体还是多连体,若为多连体,则求得的应力分量除了满足给定的边界条件外,还须满足位移单值条件。
章
平面问题的直角坐标解答
1线性应力函数对应于无面力无应力的状态;
把任何平面问题的应力函数加上一个线性函数,并不影响应力。
2楔形体受重力和液体压力时,各个应力分量的表达式只可能是x和y的纯一次式,而应力函数应当是x和y的纯三次式。
第四章
平面问题的极坐标解答
1完全接触即既不互相脱离也不互相滑动,应力方面的接触条件是:
两弹性体在接触面上的正应力相等、切应力相等。
位移方面的接触条件:
两弹性体在接触面上的法向位移相等,切向位移也相等。
2光滑接触是“非完全接触”,在光滑接触面上,也有四个接触条件:
两个弹性体的切应力都等于零(这是两个条件),两个弹性体的正应力相等,法向位移也相等(由于有滑动,切向位移并不相等)。
3孔边应力集中:
设受力的弹性体具有小孔,则孔边的应力将远大于无孔时的应力,也远大于距孔稍远处的应力,这种现象称为孔边应力集中。
(孔边应力集中是局部现象;
应力集中的程度与孔的形状有关)。
4小孔口应力集中现象中有两个特点:
一是孔附近的应力高度集中,即孔附近的应力远大于远处的应力,或远大于无孔时的应力。
二是应力集中的局部性。
针对纯弯矩