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808 材料力学与结构力学 考试范围

808 材料力学与结构力学 考试范围
808 材料力学与结构力学 考试范围

808 材料力学与结构力学1. 《材料力学》宋子康、蔡文安编,同济大学出版社,2001年6月(第二版)2.《结构力学教程》(Ⅰ、Ⅱ部分),龙驭球、包世华主编,高等教育出版社,2000~2001年3.《结构力学》(上、下册),朱慈勉主编,高等教育出版社,2004年

一、考试范围

I、材料力学必选题(约占50%)

1. 基本概念:变形固体的物性假设,约束、内力、应力,杆件变形的四个基本形式等。

2. 轴向拉、压问题:内力和应力(横截面及斜截面上)的计算,轴向拉伸与压缩时的变形计算,材料的力学性质,塑性材料与脆性材料力学性能的比较,简单超静定桁架,圆筒形薄壁容器等。

3. 应力状态分析:平面问题任意点的应力状态描述,平面问题任意点任一方向应力的求解(包括数解法、图解法),一点的应力状态识别,空间应力分析及一点的大应力,广义虎克定律等。

4. 扭转问题:自由扭转的变形特征,自由扭转杆件的内力计算,扭转变形计算,矩形截面杆的自由扭转,薄壁杆件的自由扭转,简单超静定受扭杆件分析等。

5. 梁的内力、应力、变形:内力(剪力、弯矩)的计算及其内力图的绘制,叠加法作弯矩图的合理运用,梁的正应力和剪应力的计算及其强度条件,梁内一点的应力状态识别,主应力轨迹,平面弯曲的充要条件,梁的变形(挠度、转角)计算,叠加法求梁的变形,梁的刚度校核,简单超静定梁分析等。

6. 强度理论与组合变形:四个常用的强度理论,斜弯曲,拉伸(压缩)与弯曲的组合,扭转与拉压以及扭转与弯曲的组合,拉压及扭转与弯曲的组合,偏心拉、压问题,强度校核等。

II、结构力学必选题(约占40%)

1. 平面体系的几何组成分析及其应用

2. 静定结构受力分析与特性

3. 影响线及其应用

4. 位移计算

5. 超静定结构受力分析与特性(力法、位移法、概念分析等)

6. 结构动力分析(运动方程、频率、振型、阻尼、自由振动、强迫振动、振型分解法等)III、可选题(约占10%,一道材料力学可选题和一道结构力学可选题中必选做一题)

1. 材料力学可选题:能量法:变形能的计算,卡氏第一、第二定理,运用卡氏第二定理解超静定问题等;压杆稳定:细长压杆临界力的计算,欧拉公式的适用范围,压杆稳定的实用计算,简单结构体系的稳定性分析等。

2. 结构力学可选题:变形体的虚功原理;力矩分配法;结构矩阵分析(单元刚度阵、总刚度阵的集成、支座条件的引入和非结点荷载的处理等)。

二、题型

1. 以计算分析题型为主,含基本概念分析、综合概念分析和结构定性分析。

2. 含材料力学-结构力学综合题。

材料力学、结构力学与理论力学的区别与联系

结构力学科技名词定义 中文名称:结构力学英文名称:structural mechanics 定义:研究工程结构在外来因素作用下的强度、刚度和稳定性的学科。应用学科:水利科技(一级学科);工程力学、工程结构、建筑材料(二级学科);工程力学(水利)(二级学科) 《结构力学》是固体力学的一个分支,它主要研究工程结构受力和传力的规律,以及如何进行结构优化的学科。结构力学研究的内容包括结构的组成规则,结构在各种效应(外力,温度效应,施工误差及支座变形等)作用下的响应,包括内力(轴力,剪力,弯矩,扭矩)的计算,位移(线位移,角位移)计算,以及结构在动力荷载作用下的动力响应(自振周期,振型)的计算等。结构力学通常有三种分析的方法:能量法,力法,位移法,由位移法衍生出的矩阵位移法后来发展出有限元法,成为利用计算机进行结构计算的理论基础。 工作任务研究在工程结构(所谓工程结构是指能够承受和传递外载荷的系统,包括杆、板、壳以及它们的组合体,如飞机机身和机翼、桥梁、屋架和承力墙等。)在外载荷作用下的应力、应变和位移等的规律;分析不同形式和不同材料的工程结构,为工程设计提供分析方法和计算公式;确定工程结构承受和传递外力的能力;研究和发展新型工程结构。 观察自然界中的天然结构,如植物的根、茎和叶,动物的骨骼,蛋类的外壳,可以发现它们的强度和刚度不仅与材料有关,而且和它们的造型有密切的关系,很多工程结构就是受到天然结构的启发而创制出来的。结构设计不仅要考虑结构的强度和刚度,还要做到用料省、重量轻.减轻重量对某些工程尤为重要,如减轻飞机的重量就可以使飞机航程远、上升快、速度大、能耗低。 学科体系一般对结构力学可根据其研究性质和对象的不同分为结构静力学、结构动力学、结构稳定理论、结构断裂、疲劳理论和杆系结构理论、薄壁结构理论和整体结构理论等。 结构静力学 结构静力学是结构力学中首先发展起来的分支,它主要研究工程结构在静载荷作用下的弹塑性变形和应力状态,以及结构优化问题。静载荷是指不随时间变化的外加载荷,变化较慢的载荷,也可近似地看作静载荷。结构静力学是结构力学其他分支学科的基础。 结构动力学 结构动力学是研究工程结构在动载荷作用下的响应和性能的分支学科。动载荷是指随时间而改变的载荷。在动载荷作用下,结构内部的应力、应变及位移也必然是时间的函数。由于涉及时间因素,结构动力学的研究内容一般比结构静力学复杂的多。 结构稳定理论 结构稳定理论是研究工程结构稳定性的分支。现代工程中大量使用细长型和薄型结构,如细杆、薄板和薄壳。它们受压时,会在内部应力小于屈服极限的情况下发生失稳(皱损或曲屈),即结构产生过大的变形,从而降低以至完全丧失承载能力。大变形还会影响结构设计的其他要求,例如影响飞行器的空气动力学性能。结构稳定理论中最重要的内容是确定结构的失稳临界载荷。 结构断裂和疲劳理论 结构断裂和疲劳理论是研究因工程结构内部不可避免地存在裂纹,裂纹会在外载荷作用下扩展而引起断裂破坏,也会在幅值较小的交变载荷作用下扩展而引起疲劳破坏的学科。现在我们对断裂和疲劳的研究历史还不长,还不完善,但断裂和疲劳理论目前得发展很快。

材料力学性能试题(卷)集

判断 1.由内力引起的内力集度称为应力。(×) 2.当应变为一个单位时,弹性模量即等于弹性应力,即弹性模量是产生100%弹性变形所需的应力。(√) 3.工程上弹性模量被称为材料的刚度,表征金属材料对弹性变形的抗力,其值越大,则在相同应力条件下产生的弹性变形就越大。(×) 4.弹性比功表示金属材料吸收弹性变形功的能力。(√) 5.滑移面和滑移方向的组合称为滑移系,滑移系越少金属的塑性越好。(×) 6.高的屈服强度有利于材料冷成型加工和改善焊接性能。(×) 7.固溶强化的效果是溶质原子与位错交互作用及溶质浓度的函数,因而它不受单相固溶合金(或多项合金中的基体相)中溶质量所限制。(×) 8.随着绕过质点的位错数量增加,留下的位错环增多,相当于质点的间距减小,流变应力就增大。(√) 9.层错能低的材料应变硬度程度小。(×) 10.磨损、腐蚀和断裂是机件的三种主要失效形式,其中以腐蚀的危害最大。(×) 11.韧性断裂用肉眼或放大镜观察时断口呈氧化色,颗粒状。(×) 12.脆性断裂的断裂面一般与正应力垂直,断口平齐而光亮,长呈放射状或结晶状。(√) 13.决定材料强度的最基本因素是原子间接合力,原子间结合力越高,则弹性模量、熔点就越小。(×) 14.脆性金属材料在拉伸时产生垂直于载荷轴线的正断,塑性变形量几乎为零。(√) 15.脆性金属材料在压缩时除产生一定的压缩变形外,常沿与轴线呈45°方向产生断裂具有切断特征。(√)

16.弯曲试验主要测定非脆性或低塑性材料的抗弯强度。(×) 17.可根据断口宏观特征,来判断承受扭矩而断裂的机件性能。(√) 18.缺口截面上的应力分布是均匀的。(×) 19.硬度是表征金属材料软硬程度的一种性能。(√) 20.于降低温度不同,提高应变速率将使金属材料的变脆倾向增大。(×) 21.低温脆性是材料屈服强度随温度降低急剧下降的结果。(×) 22.体心立方金属及其合金存在低温脆性。(√) 23.无论第二相分布于晶界上还是独立在基体中,当其尺寸增大时均使材料韧性下降,韧脆转变温度升高。(√) 24.细化晶粒的合金元素因提高强度和塑性使断裂韧度K IC下降。(×) 25.残余奥氏体是一种韧性第二相,分布于马氏体中,可以松弛裂纹尖端的应力峰,增大裂纹扩展的阻力,提高断裂韧度K IC。(√) 26.一般大多数结构钢的断裂韧度K IC都随温度降低而升高。(×) 27.金属材料的抗拉强度越大,其疲劳极限也越大。(√) 28.宏观疲劳裂纹是由微观裂纹的形成、长大及连接而成的。(√) 29.材料的疲劳强度仅与材料成分、组织结构及夹杂物有关,而不受载荷条件、工作环境及表面处理条件的影响。(×) 30.应力腐蚀断裂并是金属在应力作用下的机械破坏与在化学介质作用下的腐蚀性破坏的叠加所造成的。(×) 31.氢蚀断裂的宏观断口形貌呈氧化色,颗粒状。(√) 32.含碳量较低且硫、磷含量较高的钢,氢脆敏感性低。(×) 33.在磨损过程中,磨屑的形成也是一个变形和断裂的过程。(√)

湖南大学结构力学大纲

湖南大学硕士研究生入学专业课程考试大纲 课程编号:443 课程名称:结构力学 课程总分:150 考试时间:180分钟 一、课程要求 要求考生全面系统地掌握结构力学的基本概念、基本理论和基本方法,了解各类结构的受力性能。并且能综合运用结构力学的理论、方法解决具体的问题。 二、考试内容 1、平面体系的几何组成分析 (1)了解几何不变体系、几何可变体系、几何瞬变体系的定义。 (2)了解刚片、约束(必要约束、多余约束)、自由度的概念。 (3)掌握几何不变体系的基本组成规则,并能运用它们分析一般体系的几何组成,正确区分不同体系,即无多余约束的几何不变体系、有多余约束的几何不变体系、几何可变体系及几何瞬变体系。 (4)了解静定与超静定结构几何组成特征。 2、静定结构内力计算 (1)了解常见的各类静定结构(梁、拱、桁架、刚架、组合结构等)的受力特征与计算方法。 (2)熟练掌握直杆内力图的形状特征及绘制直杆弯矩图的叠加法。 (3)熟练掌握多跨静定梁和其他多跨结构的内力计算方法,能区分基本部分与附属部分,并能熟练地画出内力图。 (4)熟练掌握各类静定刚架的内力计算方法,并能正确画出内力图。 (5)掌握桁架零杆的判别方法,掌握用结点法和截面法计算简单桁架与各种联合桁架指定杆件的内力。掌握组合结构的内力计算和弯矩图画法。 (6)掌握三铰拱的反力计算和指定截面内力的计算方法,并能正确画出内力图。了解合理拱轴线的概念。 (7)了解静定结构的特征。 3、虚功原理与结构位移计算 (1)了解广义力、广义位移、虚功及弹性体系虚功原理的概念。 (2)掌握计算结构位移的单位荷载法,能根据实际状态中拟求位移的位置、方向和性质,正确地建立虚拟状态。 (3)了解结构位移计算的一般公式,了解荷载作用下结构位移计算的实用公式。(4)熟练掌握用积分法计算结构的位移,熟练掌握用图乘法计算梁和刚架的位移。熟记三角形、标准二次抛物线等常见图形的面积及形心位置。 (5)了解功的互等定理、位移互等定理、反力互等定理、位移和反力互等定理及其使用条件。 4、力法 (1)了解超静定结构的概念。 (2)掌握超静定次数的确定方法和力法基本结构的选取。 (3)了解力法的典型方程式及其物理意义。 (4)熟练掌握荷载作用下超静定梁和刚架的内力计算方法,并能绘出最后内力图。(5)掌握力法计算中的对称性利用,会用对称的基本结构简化计算。 (6)掌握超静定结构的位移计算,能利用结构条件对力法计算进行校核。

808 材料力学与结构力学 考试范围

808 材料力学与结构力学1. 《材料力学》宋子康、蔡文安编,同济大学出版社,2001年6月(第二版)2.《结构力学教程》(Ⅰ、Ⅱ部分),龙驭球、包世华主编,高等教育出版社,2000~2001年3.《结构力学》(上、下册),朱慈勉主编,高等教育出版社,2004年 一、考试范围 I、材料力学必选题(约占50%) 1. 基本概念:变形固体的物性假设,约束、内力、应力,杆件变形的四个基本形式等。 2. 轴向拉、压问题:内力和应力(横截面及斜截面上)的计算,轴向拉伸与压缩时的变形计算,材料的力学性质,塑性材料与脆性材料力学性能的比较,简单超静定桁架,圆筒形薄壁容器等。 3. 应力状态分析:平面问题任意点的应力状态描述,平面问题任意点任一方向应力的求解(包括数解法、图解法),一点的应力状态识别,空间应力分析及一点的大应力,广义虎克定律等。 4. 扭转问题:自由扭转的变形特征,自由扭转杆件的内力计算,扭转变形计算,矩形截面杆的自由扭转,薄壁杆件的自由扭转,简单超静定受扭杆件分析等。 5. 梁的内力、应力、变形:内力(剪力、弯矩)的计算及其内力图的绘制,叠加法作弯矩图的合理运用,梁的正应力和剪应力的计算及其强度条件,梁内一点的应力状态识别,主应力轨迹,平面弯曲的充要条件,梁的变形(挠度、转角)计算,叠加法求梁的变形,梁的刚度校核,简单超静定梁分析等。 6. 强度理论与组合变形:四个常用的强度理论,斜弯曲,拉伸(压缩)与弯曲的组合,扭转与拉压以及扭转与弯曲的组合,拉压及扭转与弯曲的组合,偏心拉、压问题,强度校核等。

II、结构力学必选题(约占40%) 1. 平面体系的几何组成分析及其应用 2. 静定结构受力分析与特性 3. 影响线及其应用 4. 位移计算 5. 超静定结构受力分析与特性(力法、位移法、概念分析等) 6. 结构动力分析(运动方程、频率、振型、阻尼、自由振动、强迫振动、振型分解法等)III、可选题(约占10%,一道材料力学可选题和一道结构力学可选题中必选做一题) 1. 材料力学可选题:能量法:变形能的计算,卡氏第一、第二定理,运用卡氏第二定理解超静定问题等;压杆稳定:细长压杆临界力的计算,欧拉公式的适用范围,压杆稳定的实用计算,简单结构体系的稳定性分析等。 2. 结构力学可选题:变形体的虚功原理;力矩分配法;结构矩阵分析(单元刚度阵、总刚度阵的集成、支座条件的引入和非结点荷载的处理等)。 二、题型 1. 以计算分析题型为主,含基本概念分析、综合概念分析和结构定性分析。 2. 含材料力学-结构力学综合题。

材料力学性能考试题及答案

07 秋材料力学性能 一、填空:(每空1分,总分25分) 1.材料硬度的测定方法有、和。 2.在材料力学行为的研究中,经常采用三种典型的试样进行研究,即、和。 3.平均应力越高,疲劳寿命。 4.材料在扭转作用下,在圆杆横截面上无正应力而只有,中心处切 应力为,表面处。 5.脆性断裂的两种方式为和。 6.脆性材料切口根部裂纹形成准则遵循断裂准则;塑性材料切口根 部裂纹形成准则遵循断裂准则; 7.外力与裂纹面的取向关系不同,断裂模式不同,张开型中外加拉 应力与断裂面,而在滑开型中两者的取向关系则为。 8.蠕变断裂全过程大致由、和 三个阶段组成。 9.磨损目前比较常用的分类方法是按磨损的失效机制分为、和腐蚀磨损等。 10.深层剥落一般发生在表面强化材料的区域。

11.诱发材料脆断的三大因素分别是、和 。 二、选择:(每题1分,总分15分) ()1. 下列哪项不是陶瓷材料的优点 a)耐高温 b) 耐腐蚀 c) 耐磨损 d)塑性好 ()2. 对于脆性材料,其抗压强度一般比抗拉强度 a)高b)低c) 相等d) 不确定 ()3.用10mm直径淬火钢球,加压3000kg,保持30s,测得的布氏硬度值为150的正确表示应为 a) 150HBW10/3000/30 b) 150HRA3000/l0/ 30 c) 150HRC30/3000/10 d) 150HBSl0/3000/30 ()4.对同一种材料,δ5比δ10 a) 大 b) 小 c) 相同 d) 不确定 ()5.下列哪种材料用显微硬度方法测定其硬度。 a) 淬火钢件 b) 灰铸铁铸件 c) 退货态下的软钢 d) 陶瓷 ()6.下列哪种材料适合作为机床床身材料 a) 45钢 b) 40Cr钢 c) 35CrMo钢 d) 灰铸铁()7.下列哪种断裂模式的外加应力与裂纹面垂直,因而 它是最危险的一种断裂方式。

《结构力学》考试大纲

硕士研究生入学考试《821结构力学》考试大纲 一、考试大纲的性质 结构力学是结构工程专业的专业基础课,也是报考结构工程学科的考试科目之一。为帮助考生明确考试复习范围和有关要求,特制定出本考试大纲。 二、考试的内容 1.结构的计算简图及简化要点;杆件结构的分类;荷载的分类。 2.结构的几何构造分析:几何构造分析的概念;平面几何不变体系的组成规律;平面杆件体系的计算自由度。 3.静定结构的受力分析:静定多跨梁;静定平面刚架;静定平面桁架;组合结构;三铰拱;静定结构的一般性质。 4.影响线:移动荷载和影响线的概念;静力法作简支梁影响线;结点荷载作用下梁的影响线;机动法作影响线;影响线的应用。 5.结构位移计算:结构位移计算的一般公式;刚体体系的位移;荷载作用下的位移计算;图乘法;温度作用时的位移计算;互等定理。 6.力法:超静定结构的组成和超静定次数;力法的基本概念;超静定刚架和排架;超静定桁架和组合结构;对称结构的计算;两铰拱;无铰拱;支座 移动和温度改变时的计算;超静定结构位移计算。 7.位移法:位移法的基本概念;无侧移刚架的计算;有侧移刚架的计算;位移法的基本体系;对称结构的计算。 8.渐近法:力矩分配法的基本概念;多结点的力矩分配;无剪力分配法。

9.结构动力学基础:动力计算的特点和动力自由度;单自由度体系的振动分析;多自由度体系的振动分析。 三、考试要求 考生应全面掌握静定结构受力分析的基本方法,以及力法和位移法的基本概念与计算方法,并能熟练地应用上述概念和方法进行常见结构形式的受力分析与计算;应掌握结构动力计算特点,并对单自由度和多自由度体系能进行振动分析。 四、试卷结构 试卷的基本结构为: 1.选择填空(占总分的20%) 2.是非判断(占总分的20%) 3.计算分析(占总分的60%) 五、考试方式及时间 考试方式为闭卷笔试,时间为3小时。 六、主要参考书目 1.龙驭球、包世华主编,(面向21世纪课程教材)结构力学教程(Ⅰ),高等教育出版社,2000年版。

上海大学929材料力学与结构力学(专)2018年考研专业课大纲

2019年上海大学考研专业课初试大纲 考试科目:929材料力学与结构力学(专) 一、复习要求: 要求考生熟练掌握材料力学和结构力学的基本概念、基本理论和基本方法,能运用基本理论及方法求解杆件变形和内力、压杆稳定性、动载荷以及相应结构体系的变形及内力分析等问题,并能灵活应用于具体的实际结构(构件),解决相应的结构问题。 二、主要复习内容: (一)杆件拉伸与压缩 轴向拉压的概念、基本假设、横截面上的内力计算和轴力图,直杆拉(压)时横(斜)截面上的应力,材料拉(压)时的力学性质,拉(压)杆的强度条件及应用,杆件拉(压)时的轴向变形,胡克定律。 (二)连接件的实用计算 连接件剪切面和挤压面的确定及剪切和挤压的实用计算。 (三)轴的扭转 扭转的概念,外力偶矩的计算及扭矩图,薄壁圆筒的扭转剪应力,剪应力互等定理和剪切胡克定律,圆轴扭转时横(斜)截面上的剪应力,强度和和刚度条件,扭转破坏试验,扭转静不定问题,其它截面形式轴的扭转计算,扭转静不定问题。 (四)梁的弯曲应力及变形 梁平面弯曲概念及梁的计算简图,梁弯曲时内力的微分关系,刚架及平面曲杆的内力计算,剪力图,弯矩图的绘制,梁纯弯曲和横力弯曲时的正应力、剪应力和强度条件。弯曲中心的概念及确定,梁弯曲挠度的二次积分法及叠加法,刚度条件,静不定梁的求解。 (五)应力状态及强度理论 应力状态及主应力的概念,二向应力状态分析的解析法和应力圆的应用,三向应力状态分析,复杂应力状态下的应变及广义胡克定律,复杂应力状态下的变形能,强度理论的概念,四个经典强度理论及其相当应力,强度理论的应用及其适用范围。 (六)组合变形 组合变形的概念,斜弯曲的计算,轴向拉(压)与弯曲组合变形,偏心拉压,弯曲与扭转组合变形。 (七)能量法 杆件基本变形的变形能,莫尔积分法,余能定理,卡氏第一、二定理,虚功原理等的应用与计算,能量法求解静不定问题,利用对称性简化静不定问题的方法。 (八)压杆的稳定性 压杆稳定性的概念,两端铰支压杆的临界载荷,其它支承条件下压杆的临界力,临界应力总图,压杆的稳定校核。 (九)材料力学性能测试技术 拉伸、压缩试验,扭转试验,弯曲正应力试验,弯扭组合电测试验的设计、测试技术及数据分析。 (十)平面体系的机动分析 平面体系的计算自由度,几何不变体系的简单组成规则,瞬变体系,机动分析,几何构造与静定性的关系。 (十一)静定刚架与平面桁架 单、多跨静定梁,静定平面刚架,根据外荷载直接绘制内力图;结点法、截面法独立求解平面桁架,结点及截面法联合解平面桁架。 (十二)影响线及其应用 精都考研网(专业课精编资料、一对一辅导、视频网课)https://www.doczj.com/doc/0919370704.html,

工程材料力学性能习题答案模板

《工程材料力学性能》课后答案 机械工业出版社第2版 第一章单向静拉伸力学性能 1、解释下列名词。 1弹性比功: 金属材料吸收弹性变形功的能力, 一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。 2.滞弹性: 金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后, 随时间延长产生附加弹性应变的现象称为滞弹性, 也就是应变落后于应力的现象。 3.循环韧性: 金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。 4.包申格效应: 金属材料经过预先加载产生少量塑性变形, 卸载后再同向加载, 规定残余伸长应力增加; 反向加载, 规定残余伸长应力降低的现象。 5.解理刻面: 这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。6.塑性: 金属材料断裂前发生不可逆永久( 塑性) 变形的能力。 韧性: 指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。 7.解理台阶: 当解理裂纹与螺型位错相遇时, 便形成一个高度为b 的台阶。 8.河流花样: 解理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇合,同号台阶相互汇合长大,当汇合台阶高度足够大时,便成为河流花样。是解理台阶的一种标志。

9.解理面: 是金属材料在一定条件下, 当外加正应力达到一定数值 后, 以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂, 因与大理石断 裂类似, 故称此种晶体学平面为解理面。 10.穿晶断裂: 穿晶断裂的裂纹穿过晶内, 能够是韧性断裂, 也能够 是脆性断裂。 沿晶断裂: 裂纹沿晶界扩展, 多数是脆性断裂。 11.韧脆转变: 具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时, 冲击 吸收功明显下降, 断裂方式由原来的韧性断裂变为脆性断裂, 这种 现象称为韧脆转变 12.弹性不完整性: 理想的弹性体是不存在的, 多数工程材料弹性 变形时, 可能出现加载线与卸载线不重合、应变滞后于应力变化等 现象,称之为弹性不完整性。弹性不完整性现象包括包申格效应、 弹性后效、弹性滞后和循环韧性等 2、说明下列力学性能指标的意义。 答: E弹性模量G切变模量 σ规定残余伸长应力2.0σ屈服强 r 度 δ金属材料拉伸时最大应力下的总伸长率n 应变硬化指数gt 【P15】 3、金属的弹性模量主要取决于什么因素? 为什么说它是一个对组 织不敏感的力学性能指标? 答: 主要决定于原子本性和晶格类型。合金化、热处理、冷塑 性变形等能够改变金属材料的组织形态和晶粒大小, 可是不改 变金属原子的本性和晶格类型。组织虽然改变了, 原子的本性和

《结构力学》考试大纲(精)

《结构力学》考试大纲 一、考试大纲的性质 结构力学是农业建筑环境与能源工程专业的专业基础课,也是报考农业工程学科的考试科目之一。为帮助考生明确考试复习范围和有关要求,特制定出本考试大纲。 二、考试的内容 第一章绪论 结构的计算简图及简化要点;杆件结构的分类;荷载的分类 第二章结构的几何构造分析 几何构造分析的概念;平面几何不变体系的组成规律;平面杆件体系的计算自由度 第三章静定结构的受力分析 静定多跨梁;静定平面刚架;静定平面桁架;组合结构;三铰拱;静定结构的一般性质 第四章影响线 移动荷载和影响线的概念;静力法作简支梁影响线;结点荷载作用下梁的影响线;机动法作影响线;影响线的应用 第五章结构位移计算 结构位移计算的一般公式;刚体体系的位移;荷载作用下的位移计算;图乘法;温度作用时的位移计算;互等定理 第六章力法 超静定结构的组成和超静定次数;力法的基本概念;超静定刚架和排架;超静定桁架和组合结构;对称结构的计算;两铰拱;无铰拱;支座移动和温度改变时的计算;超静定结构位移计算 第七章位移法 位移法的基本概念;无侧移刚架的计算;有侧移刚架的计算;位移法的基本体系;对称结构的计算 第八章渐近法 力矩分配法的基本概念;多结点的力矩分配;无剪力分配法 三、考试要求 考生应全面掌握静定结构受力分析的基本方法,以及力法和位移法的基本概念与计算方法,并能熟练地应用上述概念和方法进行常见结构形式的受力分析与计算。

四、试卷结构 试卷的基本结构为: 1.选择填空(占总分的20%) 2.是非判断(占总分的20%) 3.计算分析(占总分的60%) 五、考试方式及时间 考试方式为闭卷笔试,时间为3小时。 六、主要参考书目 1.龙驭球、包世华主编.(面向21世纪课程教材)结构力学教程(Ⅰ).高等教育出版社,2000年版 2.王焕定、章梓茂、景瑞编著.(面向21世纪课程教材)结构力学教程(Ⅰ).高等教育出版社,2000年版3.胡兴国主编.结构力学.武汉工业大学出版社,1997年版

材料力学性能复习题

一、什么是蠕变,蠕变变形的机理是什么? 蠕变就是金属在长时间恒温、恒载荷作用下,缓慢地产生塑性变形的现象。金属的蠕变变形主要是通过位错滑移,原子扩散等机理进行的。其中位错滑移蠕变是由于在高温下位错借助外界提供的热激活能和空位扩散来克服某些短程障碍,从而使变形不断产生,其中高温下的热激活能过程主要是刃型位错的攀移;原子扩散蠕变是在较高温度下晶体内空位将从受拉应力晶界向受压应力晶界迁移,原子则朝相反方向流动,致使晶体逐渐产生伸长的蠕变。二、什么是脆性断裂?什么是应力腐蚀现象,防止应力腐蚀的措施有哪些? 脆性断裂是突然发生的断裂,断裂前基本不发生什么塑性变形,没有明显的征兆,危害性很大。 金属在拉应力和特定的化学介质共同作用下,经过一段时间后所产生的低应力脆断现象,称为应力腐蚀现象 防止应力腐蚀的措施1.合理选择金属材料针对机件所受的应力和接触的化学介质,选用耐应力腐蚀的金属材料并尽可能选择较高的合金。2.减少或消除机件中的残余拉应力应尽量减少机件上的应力集中效应,加热和冷却都要均匀。必要时可采用退火工艺以消除应力。如果能采用喷丸或者其他表面处理方法,使机件表层中产生一定的残余应力,则更为有效。3.改善化学介质一方面设法减少和消除促进应力腐蚀开裂的有害化学离子,另一方面,也可以在化学介质中添加缓蚀剂。4.采用电化学保护采用外加电位的方法,使金属在化学介质中的电位远离应力腐蚀敏感电位区域,一般采用阴极保护法,但高强度钢或其他氢脆敏感的材料,不能采用阴极保护法。 三、什么是应力软性系数?计算单向拉伸、单向压缩和扭转变形的应力状态软性系数。 最大切应力与最大正应力的比值来表示它们的相对大小,称为应力软性系数,记为 用来描述金属材料在某应力状态下的"软"和"硬",越大表示应力状态越"软",金属越容易产生塑性变形和韧性断裂。反之,越小表示应力状态越"硬",金属越不易产生塑性变形和韧性断裂 对于金属材料 单向拉伸时=,=0,=0 :=0.5 单向压缩时=0,=0,=-:=2 扭转变形时=,=0,=-:=0.8 四、简述粘着磨损的机理,什么情况产生粘着磨损。 在滑动摩擦条件下,由于摩擦副实际表面上总存在局部凸起,当摩擦副双方接触时,即使施加较小的载荷,在真是接触面上的局部应力就足以引起塑性变形,若接触表面洁净未被腐蚀,则局部塑性变形会使两个基础面的原子彼此十分接近而产生强烈粘着,实际上就是原子间的键合作用。随后在继续滑动时,粘着点被剪断并转移到一方金属表面,然后脱落下便形成磨屑。一个粘着点剪断了,又在新的地方产生粘,随后也被剪断、转移,如此粘着→剪断→转移→再粘着循环不已,这就构成粘着磨损过程。 粘着磨损又称咬合磨损,是在滑动摩擦条件下,当摩擦副相对滑动速度较小时发生的。它是因缺乏润滑油,摩擦副表面无氧化膜,且单位法向载荷很大,以至接触应力超过实际接触点处屈服强度的条件下而产生的一种磨损。 五、金属疲劳断裂有哪些特征?什么是疲劳裂纹扩展门槛值?简述疲劳裂纹扩展至断裂的过程。影响疲劳强度的主要因素有哪些? 金属机件或构件在变动应力和应变长期作用下,由于积累损伤而引起的断裂现象称为疲劳。特点:(1)疲劳是低应力循环延时断裂,即具有寿命的断裂,当应力低于某一临界时,寿命

(完整word版)结构力学各章练习题判断题

第二章:平面体系几何构造分析 一.判断题 1.几何可变体系在任何荷载作用下都不能平衡。() 2.三个刚片由三个铰相连的体系一定是静定结构。() 3.有多余约束的体系一定是超静定结构。() 4.有些体系是几何可变体系,但却有多与约束存在。() 5.在任意荷载作用下,仅用静力平衡方程即可确定全部反力和内力的体系是几何不变体系。() 6.图1-16所示体系是几何不变体系。() 图1-16 图1-17 图1-18 7.图1-17所示体系是几何不变体系。() 8.几何瞬变体系的计算自由度一定等于零。() 9.图1-18所示体系按三刚片法则分析,三铰共线故为几何瞬变。()10.图中链杆1和2的交点O可视为虚铰。() 1 O 2 2.8 多余约束的体系一定是几何可变体系。() 2.9 只有无多余约束的几何不变体系才能作结构。() 2.10 图示2-10铰结体系是无多余约束的几何不变体系。()

图2-10 题2-11 2.11 图示2-11铰结体系是有多余约束的几何不变体系。( ) 2.12 图示2- 12体系是无多余约束的几何不变体系。( ) 题2-12 题2-13 2.13 图示体系是有多余约束几何不变的超静定结构。( ) 2.14 图示体系在给定荷载下可维持平衡,因此,此体系可作为结构承担荷载。( ) 2.15 图示体系是有多余约束的超静定结构。( ) 题2-14 题2-15 答案:1 ×2 × 3 ×4 √5 √ 6 × 7 √8 × 9 ×10×;2.8 × 2.9× 2.10√ 2.11× 2.12 × 2.13× 2.14 × 2.15 × 二、分析题:对下列平面体系进行几何组成分析。 3、 4、 C D B C D B

材料力学 结构力学 弹性力学 异同点

材料力学(mechanics of materials)是研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度、稳定和导致各种材料破坏的极限。材料力学是所有工科学生必修的学科,是设计工业设施必须掌握的知识。 包括两大部分:一部分是材料的力学性能的研究,而且也是固体力学其他分支的计算中必不可缺少的依据;另一部分是对杆件进行力学分析。杆件按受力和变形可分为拉杆、压杆、受弯曲的梁和受扭转的轴等几大类。杆中的内力有轴力、剪力、弯矩和扭矩。杆的变形可分为伸长、缩短、挠曲和扭转。在处理具体的杆件问题时,根据材料性质和变形情况的不同,可将问题分为三类: 线弹性问题。在杆变形很小,而且材料服从胡克定律的前提下,对杆列出的所有方程都是线性方程,相应的问题就称为线性问题。对这类问题可使用叠加原理,即为求杆件在多种外力共同作用下的变形(或内力),可先分别求出各外力单独作用下杆件的变形(或内力),然后将这些变形(或内力)叠加,从而得到最终结果。 几何非线性问题。若杆件变形较大,就不能在原有几何形状的基础上分析力的平衡,而应在变形后的几何形状的基础上进行分析。这样,力和变形之间就会出现非线性关系,这类问题称为几何非线性问题。 物理非线性问题。在这类问题中,材料内的变形和内力之间(如应变和应力之间)不满足线性关系,即材料不服从胡克定律。在几何非线性问题和物理非线性问题中,叠加原理失效。解决这类问题可利用卡氏第一定理、克罗蒂-恩盖塞定理或采用单位载荷法等。 结构力学它主要研究工程结构受力和传力的规律,以及如何进行结构优化的学科。结构力学研究的内容包括结构的组成规则,结构在各种效应作用下的响应,这些效应包括外力、温度效应、施工误差、支座变形等。主要是内力——轴力、剪力、弯矩、扭矩的计算,位移——线位移、角位移计算,以及结构在动力荷载作用下的动力响应——自振周期、振型的计算。 一般对结构力学可根据其研究性质和对象的不同分为结构静力学、结构动力学、结构稳定理论、结构断裂、疲劳理论和杆系结构理论、薄壁结构理论和整体结构理论等。 结构静力学是结构力学中首先发展起来的分支,它主要研究工程结构在静载荷作用下的弹塑性变形和应力状态,以及结构优化问题。静载荷是指不随时间变化的外加载荷,变化较慢的载荷,也可近似地看作静载荷。结构静力学是结构力学其他分支学科的基础。 结构动力学是研究工程结构在动载荷作用下的响应和性能的分支学科。动载荷是指随时间而改变的载荷。在动载荷作用下,结构内部的应力、应变及位移也必然是时间的函数。由于涉及时间因素,结构动力学的研究内容一般比结构静力学复杂的多。 结构稳定理论是研究工程结构稳定性的分支。现代工程中大量使用细长型和薄型结构,如细杆、薄板和薄壳。它们受压时,会在内部应力小于屈服极限的情况下发生失稳(皱损或曲屈),即结构产生过大的变形,从而降低以至完全丧失承载能力。大变形还会影响结构设计的其他要求,例如影响飞行器的空气动力学性能。结构稳定理论中最重要的内容是确定结构的失稳临界载荷。 弹性力学也称弹性理论,主要研究弹性体在外力作用或温度变化等外界因素下所产生的应力、应变和位移,从而解决结构或机械设计中所提出的强度和刚度问题。在研究

结构力学习题资料

结构力学复习题 一、单选题 1、 ①下图结构的自由度为。 (A)0 (B)-1 (C)-2 (D)1 正确答案(B) ②下图结构的自由度为。 (A)0 (B)-1 (C)-2 (D)1 正确答案(C) ③下图结构的自由度为。 (A)0 (B)-1 (C)-2 (D)

1 正确答案(A) ④下图结构的自由度为。 (A)0 (B)-1 (C)-2 (D)1 正确答案(D) 2、 ①分析下图所示体系的几何组成为。 (A)几何不变,无多于约束 (B)几何可变(C)几何瞬变 (D)几何不变,有多于约束 正确答案(A) ②分析下图所示体系的几何组成为。

(A)几何不变,无多于约束 (B)几何可变(C)几何瞬变 (D)几何不变,有多于约束 正确答案(D) ③分析下图所示体系的几何组成为。 (A)几何不变,无多于约束 (B)几何可变(C)几何瞬变 (D)几何不变,有多于约束 正确答案(D) ④分析下图所示体系的几何组成为。 (A)几何不变,无多于约束 (B)几何可变(C)几何瞬变 (D)几何不变,有多于约束 正确答案(B) 3、

①指出下列结构的零杆个数为。 (A)2 (B)3 (C)4 (D)5 正确答案(C) ②指出下列结构的零杆个数为。 (A)9 (B)10 (C)11 (D)12 正确答案(C) ③指出下列桁架的类型。 (A)简单桁架 (B)联合桁架 (C)组合桁架 (D)复杂桁架

正确答案(B) ④指出下列桁架的类型。 (A)简单桁架 (B)联合桁架 (C)组合桁架 (D)复杂桁架 正确答案(A) ⑤指出下列结构的单铰个数为。 (A)13 (B)14 (C)15 (D)16 正确答案(D) 4、 ①指出下列结构的超静定次数为。

陕西西安建筑科技大学结构力学考研大纲

西安建筑科技大学 土木工程结构力学考研大纲 第一章结构力学总论 内容:结构计算简图;平面杆件结构的分类;荷载的分类;平面体系的自由度;平面体系的几何组成规则;平面体系的几何组成分析;体系的几何特征与静力特征的关系; 基本要求:了解结构力学的研究对象和任务;结构计算简图;平面杆件结构的分类;荷载的分类;理解平面体系的自由度;掌握平面体系的几何组成规则,会应用规则作平面体系的几何组成分析;掌握体系的几何特征与静力特征的关系; 重点:结构计算简图;平面体系的几何组成分析; 难点:平面体系的几何组成分析; 第二章静定梁和静定刚架的受力分析 内容:单跨静定梁的组成和受力性能;曲梁、斜梁的内力计算;多跨静定梁的组成和受力性能;悬臂刚架、简支刚架,三铰刚架的内力计算。 基本要求:掌握单跨静定梁的组成和受力性能,用截面法求指定截面内力,用区段简支梁叠加法做弯矩图;了解曲梁、斜梁的内力计算。掌握多跨静定梁的组成和受力性能,内力计算原理和方法。掌握悬臂刚架、简支刚架,三铰刚架的内力计算原理和方法。 重点:单跨静定梁的组成和受力性能;曲梁、斜梁的内力计算;多跨静定梁的组成和受力性能;悬臂刚架、简支刚架,三铰刚架的内力计算;截面内力和截面一侧外力的关系。 难点:截面法;多跨静定梁的组成和受力性能;三铰刚架的内力计算。 第三章静定拱的受力分析 内容:静定拱的基本概念及基本特点;静定拱的反力及内力计算;静定拱的合理拱轴线的概念。 基本要求:掌握静定拱的基本概念及基本特点。掌握静定拱的反力及内力计算。了解静定拱的合理拱轴线的概念。

重点:静定拱的基本概念及基本特点;静定拱的反力及内力计算。 难点:静定拱的反力及内力计算。 第四章静定平面桁架和组合结构的受力分析 内容:桁架的组成特点及受力性能;桁架的计算简图;桁架的分类。 基本要求:掌握桁架的组成特点及受力性能,掌握桁架的计算简图,了解桁架的分类。掌握结点法和截面法计算内力。掌握组合结构的内力计算原理和方法。 重点:桁架的组成特点及受力性能;桁架的计算简图;结点法和截面法;组合结构的内力计算。 难点:结点法和截面法;组合结构的内力计算。 第五章静定结构的位移计算 内容:结构位移的种类,产生位移的原因,计算位移的目的;变形体系虚功原理;单位荷载法和位移计算的一般公式;静定结构在荷载作用下的位移计算;图乘法;静定结构因温度改变和支座移动时的位移计算;线性变形体系的互等定理;静定结构的一般特征。 基本要求:了解结构位移的种类,产生位移的原因,计算位移的目的。了解变形体系虚功原理。掌握用单位荷载法和位移计算的一般公式。掌握静定结构在荷载作用下的位移计算原理,熟练掌握图乘法。掌握静定结构因温度改变和支座移动时的位移计算。了解线性变形体系的互等定理。掌握静定结构的一般特征。 重点:变形体系虚功原理;单位荷载法和位移计算的一般公式;图乘法;静定结构因温度改变和支座移动时的位移计算。 难点:单位荷载法和位移计算的一般公式;图乘法。 第六章力法 内容:超静定结构的概念、性质和作用;力法的基本概念;力法典型方程;用力法计算荷载、温度改变和支座移动作用下超静定结构的内力和位移;对称性简化计算;力法计算结果的校核。 基本要求:了解超静定结构的概念、性质和作用。了解力法的基本概念,掌握去掉多余约束形成基本结构的方法;建立力法典型方程;计算系数和自由项;绘

材料力学和结构力学复习经验

发表于2008-4-8 08:32 |只看该作者 【同济土木考研系列四】------【材料力学和结构力 学复习经验】 个人声明: 1、本文仅仅是作者个人学习经验小结,仅供参考,欢迎09年报考同济大学土木工程学院的以! 2、尊重他人劳动,未经本人和https://www.doczj.com/doc/0919370704.html,允许,请勿转载!! 应广大09年报考同济大学土木学院的考生要求,我写了一些《材料力学与结构力学》复习经验,不当之处还请大家谅解,但愿不要因为我的观点而误导了大家。祝大家09考研金榜题名!! 一、综述 同济《材料力学与结构力学》考试内容由两本书组成,包括材料力学和结构力学,卷面总分是15占30%,试题中可能出现材料力学与结构力学综合题目,根据08年考试题目,结构力学部分应该要难一点,因为结构力学是整个试卷的压轴题目。整个试卷一共就10道计算题,没有选择题和填考大题,有些内容注定不是考试重点,具体我会在下面有介绍。 大家在复试《材料力学与结构力学》之前一定要明确亮点,1、同济的专业课不是那么好考的,我华南理工,东南大学等(我同学有考这些学校的,我就顺便看了看),普遍要比同济专业课简单。之间选择其一考。2、同济专业课固然比较难,但事情都是相对的,对于大家来说都是比较难,这得到的情况,今年同济的专业课均分也就是在100分左右,应该不会超过105分。但是仍然有同学你就放弃同济,那样就太可惜了。只要大家付出了,一定可以获得满意的结构。如果随随便便就能称号也真是枉然了,要想上好的的学校就必须付出更多的辛酸和汗水。 二、材料力学复习 我分章节说说复习要点吧(按照宋子康主编的材料力学课本顺序) 第一章绪论及基本概念 看看了解一下概念就可以,不会出题目的。 第二章轴向拉伸与压缩

材料力学和结构力学课件

材料力学 1.材料力学研究内容 ⑴研究物体在外力作用下的应力、变形和能量,统称为应力分析;研究对象仅限于杆、轴、梁等物体,其几何特征是纵向尺寸远大于横向尺寸,这类物体统称为杆或杆件。 ⑵研究材料在外力和温度作用下所表现出的力学性能和失效行为;研究对象仅限于材料的宏观力学行为,不涉及材料的微观机理。 研究目的设计出杆件或零部件的合理形状和尺寸,以保证它们具有足够的强度、刚度和稳定性。 2.杆件的受力与变形形式 ⑴拉伸或压缩 ⑵剪切 ⑶扭转 ⑷弯曲 ⑸组合受力和变形 拉杆、压杆或柱、轴、梁受力特点 3.材料的基本假定 ⑴各向同性假定 ⑵均匀连续性假定 ⑶平截面假定 4.受力分析方法 ⑴截面法:应用假想截面将弹性体截开,分成两部分,考虑其中任意一部分平衡,从而确定截面上的内力的方法。 弹性体受力、变形的第二特征是变形协调。P9[例题1-1] 平衡方程+变形协调方程 0x F =∑ 0y F =∑ 0c M =∑ P31[例题2-6] 5.应力应变相互关系 E σε=、G τγ=

6.轴力与轴力图 正负号规定:拉正,压负。 ⑴确定约束力。 ⑵根据杆件上作用的荷载及约束力确定控制面,也就是轴力图的分段点。 ⑶应用截面法,对截开的部分杆件建立平衡方程,确定控制面上的轴力数值。 ⑷建立N x F -坐标系,将所求得的轴力值标在坐标系中,画出轴力图。 P21[例题2-1] 7.变形计算 变形N F l l EA ?=± 应变N F l l EA E σ ε?=== 横向变形y x ευε=- υ泊松比 P25[例题2-2] 8.拉伸与压缩杆件的强度设计 ⑴强度校核 []max σσ≤ ⑵尺寸设计 [][][] max N N F F A A σσσσ≤? ≤?≥ ⑶确定杆件或结构所能承受的许用荷载 [][][][]max N N P F F A F A σσσσ≤? ≤?≤? P28[例题2-4/5] 9.拉伸与压缩杆件斜截面上的应力 2cos = cos N P x F F A A θθθ θσσθ==

2015年材料力学性能思考题大连理工大学

一、填空: 1.提供材料弹性比功的途径有二,提高材料的,或降低。 2.退火态和高温回火态的金属都有包申格效应,因此包申格效应是 具有的普遍现象。 3.材料的断裂过程大都包括裂纹的形成与扩展两个阶段,根据断裂过程材料的宏观塑性变形过程,可以将断裂分为与;按照晶体材料断裂时裂纹扩展的途径,分为和;按照微观断裂机理分为和;按作用力的性质可分为和。 4.滞弹性是指材料在范围内快速加载或卸载后,随时间延长产生附加的现象,滞弹性应变量与材料、有关。 5.包申格效应:金属材料经过预先加载产生少量的塑性变形,而后再同向加载,规定残余伸长应力;反向加载,规定残余伸长应力的现象。消除包申格效应的方法有和。 6.单向静拉伸时实验方法的特征是、、必须确定的。 7.过载损伤界越,过载损伤区越,说明材料的抗过载能力越强。 8. 依据磨粒受的应力大小,磨粒磨损可分为、 、三类。 9.解理断口的基本微观特征为、和。10.韧性断裂的断口一般呈杯锥状,由、和三个区域组成。 11.韧度是衡量材料韧性大小的力学性能指标,其中又分为、 和。 12.在α值的试验方法中,正应力分量较大,切应力分量较小,应力状态较硬。一般用于塑性变形抗力与切断抗力较低的所谓塑性材料试验;在α值的试验方法中,应力状态较软,材料易产生塑性变形,适用于在单向拉伸时容易发生脆断而不能充分反映其塑性性能的所谓脆性材料; 13.材料的硬度试验应力状态软性系数,在这样的应力状态下,几乎所有金属材料都能产生。 14. 硬度是衡量材料软硬程度的一种力学性能,大体上可以分为 、和三大类;在压入法中,根据测量方式不同又分为 、和。 15. 国家标准规定冲击弯曲试验用标准试样分别为试样 和试样,所测得的冲击吸收功分别用 、标记。 16. 根据外加压力的类型及其与裂纹扩展面的取向关系,裂纹扩展的基本方式有、和。 17. 机件的失效形式主要有、、三种。 18.低碳钢的力伸长曲线包括、、、

计算结构力学课程讲义

第1章绪论 1.1 课程内容 (1) 研究内容 本课程主要研究工程结构计算机分析(数值分析)的常用方法—— 有限单元法、加权残数(余量)法和边界单元法的基本概念、基本原理及其应用。 (2) 参考书籍 课程的主要参考书籍如下: 唐锦春,孙炳楠,郭鼎康,计算结构力学,浙江大学出版社,1989 丁皓江, 谢贻权, 何福保,弹性和塑性力学中的有限单元法,机械工业出版社,1989 王勖成,有限单元法,清华大学出版社,2003 王勖成,邵敏,有限单元法基本原理与数值方法,第二版,清华大学出版社,1997 徐次达,固体力学加权残数法,同济大学出版社,1987 孙炳楠,项玉寅,张永元,工程中边界单元法及其应用,浙江大学出版社,1991 Bath, K. J. Finite Element Procedures, Prentice-Hall, Inc., 1996. Zienkiewicz, O. C., The Finite Element Method, 5th Edition, McGraw Hill, 2001. Brebbia, C.A., The Boundary Element Method for Engineers, Pentech Press, London, 1978. Chandrupatla, T. R., Belegundu, A.D. Introduction to Finite Elements in Engineering, Prentice-Hall, Inc., 2002. 1.2 结构分析方法概述 一个工程技术问题总可由一组基本方程(通常是微分方程)加一组边界条件描述,即由下式给出: 基本方程:L(u)-p=0,∈V(域内) 边界条件:B(u)-g=0,∈S(边界) 式中L、B为算子,p、g为已知函数。 工程技术问题的常用分析方法有: (1) 解析方法 只适用于少数简单问题,即形状规则且外部作用(如外荷载)简单的结构分析问题。 (2) 数值方法 数值方法可分为区域型方法和边界型方法。常用的区域型方法包括有限差分法、加权残数法、里兹(Ritz)法(变分法)和有限单元法等,其中有限差分法是直接对基本微分方程进行离散,再对离散后的代数方程进行求解;后几种方法则是先建立基本方程(一般是微分方程)的等效积分表达式,再进行离散求解。边界型方法中最典型的是边界单元法。它是先将基本微分方程变换为等效的边界积分方程,再在边界上对其进行离散求解。 例如,图1.1给出了一个受复杂横向荷载(分布荷载、集中力、集中力偶等)作用的两端固定变截面梁。为求梁的挠度和内力,可列出梁的基本方程和边界条件如下:

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