关于坐标轴对称的点的坐标 例1：在坐标平面内,已知点A(4,-6),那么点A关于x轴的对称点 A ′的坐标为__ __, 点A关于y轴的对称点A″的坐标为____ ___。 例2：点A(-1,-3)关于x轴对称点的坐标是，关于原点对称的点坐标是。例3：点P（2,4）与点Q（-3，b）在平行于x轴的直线上，则b= ；10.A（a-1,5）与B（-2,7）在平行于y轴的直线上，a= 。 巩固练习1： 1.已知点P的坐标是(m,1)，且点P关于x轴对称的点的坐标是(3,n2)，则 m； _____ ____,n 2.若点A(m,-2),B(1,n)关于原点对称,则m= ,n= . 3.点P(1，2)关于x轴的对称点的坐标是，关于y轴的对称点的坐标是，关于原点的对称点的坐标是； 4．点A(3，4)关于x轴对称的点的坐标是（） A.(3，4) B. (3,4) C . (3, 4) D. (4, 3) 5.点P(1，2)关于原点的对称点的坐标是（） A.(1，2) B (1，2) C (1，2) D. (2，1) 6.．在直角坐标系中，点P(2,3)关于y轴对称的点P1的坐标是（）A．(2，3) B. (2，3) C. (2, 3) D. (2，3) 7.已知点A（4，y），B（x,-3）,若AB∥x轴，且线段AB的长为5，则x= ,y= 8.已知点A（m，-2），点B（3，m-1），且直线AB∥x轴，则m的值为。 9．点A（－1，2）关于x轴的对称点坐标是；关于y轴的对称点坐是；关于原点的对称点坐标是。 10. 点P（）关于轴的对称点的坐标是（） A.（2，3） B.（） C.（） D.（） 11. 点P（）关于原点对称的点的坐标是（） A.（） B.（） C.（） D.（） 12. 点P（）关于原点对称的点的坐标是（） A. B. C.（3，4） D . 13. 若点P（m，2）与点Q（3，n）关于原点对称，则的值分别是（） A. B. C. D. 14．已知三角形ABC在坐标系中的位置如图13-6 所示，画出它关于x轴对称的三角形A′B′C′， 并填出A′，B′，C′的坐标：A′______， B′______，C′______．
第十章弹性力学空间问题知识点 空间柱坐标系 空间轴对称问题的基本方程空间球对称问题的基本方程布西内斯科解 分布载荷作用区域外的沉陷弹性球体变形分析 热应力的弹性力学分析方法坝体热应力 质点的运动速度与瞬时应力膨胀波与畸变波柱坐标基本方程 球坐标的基本方程 位移表示的平衡微分方程乐普位移函数 载荷作用区域内的沉陷球体接触压力分析 受热厚壁管道 弹性应力波及波动方程应力波的相向运动 一、内容介绍 对于弹性力学空间问题以及一些专门问题，其求解是相当复杂的。 本章的主要任务是介绍弹性力学的一些专题问题。通过学习，一方面探讨弹性力学空间问题求解的方法，这对于引导大家今后解决某些复杂的空间问题，将会有所帮助。另一方面，介绍的弹性力学专题均为目前工程上普遍应用的一些基本问题，这些专题的讨论有助于其它课程基本问题的学习，例如土建工程的地基基础沉陷、机械工程的齿轮接触应力等。 本章首先介绍空间极坐标和球坐标问题的基本方程。然后讨论布希涅斯克问题，就是半无限空间作用集中力的应力和沉陷。通过布希涅斯克问题的求解，进一步推导半无限空间作用均匀分布力的应力和沉陷、以及弹性接触问题。 另一方面，本章将介绍弹性波、热应力等问题的基本概念。 二、重点 1、空间极坐标和球坐标问题； 2、布希涅斯克问题； 3、半无限空间作 用均匀分布力的应力和沉陷；弹性接触问题；4、弹性波；5、热应力。
§10.1 柱坐标表示的弹性力学基本方程 学习思路: 对于弹性力学问题，坐标系的选择本身与问题的求解无关。但是，对于某些问题，特别是空间问题，不同的坐标系对于问题的基本方程、特别是边界条件的描述关系密切。某些坐标系可以使得一些特殊问题的边界条件描述简化。因此，坐标系的选取直接影响问题求解的难易程度。 例如对于弹性力学的轴对称或者球对称问题，如果应用直角坐标问题可能得不到解答，而分别采用柱坐标和球坐标求解将更为方便。 本节讨论有关空间柱坐标形式的基本方程。特别是关于空间轴对称问题的基本方程。 学习要点： 1、空间柱坐标系； 2、柱坐标基本方程； 3、空间轴对称问题的基本方程。 1、空间柱坐标系 在直角坐标系下，空间任意一点M的位置是用3个坐标（x，y，z）表示的，而在柱坐标系下，空间一点M的位置坐标用（ρ，?，z）表示。 直角坐标与柱坐标的关系为：x =ρ cos ?，y =ρ sin ? ，z = z 柱坐标下的位移分量为：uρ，u? ， w 柱坐标下的应力分量为：σρ，σ? ，σz，τρ?，τ? z，τzρ 柱坐标下的应变分量为：ερ，ε? ，εz，γρ?，γ? z，γzρ 以下讨论柱坐标系的弹性力学基本方程。 2、柱坐标基本方程
坐标平面内图形的轴对称和平移（基础） 【学习目标】 1.能在同一直角坐标系中，感受图形经轴对称后点的坐标的变化. 2.掌握左右、上下平移点的坐标规律. 【要点梳理】 要点一、关于坐标轴对称点的坐标特征 1.关于坐标轴对称的点的坐标特征 P(a，b)关于x轴对称的点的坐标为 (a,－b)； P(a，b)关于y轴对称的点的坐标为 (－a,b)； P(a，b)关于原点对称的点的坐标为 (－a,－b)． 2.象限的角平分线上点坐标的特征 第一、三象限角平分线上点的横、纵坐标相等，可表示为(a，a)； 第二、四象限角平分线上点的横、纵坐标互为相反数，可表示为(a，－a)． 3.平行于坐标轴的直线上的点 平行于x轴的直线上的点的纵坐标相同； 平行于y轴的直线上的点的横坐标相同. 要点二、用坐标表示平移 1.点的平移： 在平面直角坐标系中，将点(x，y)向右或向左平移a个单位长度，可以得到对应点(x＋a，y)或(x－a，y)；将点(x，y)向上或向下平移b个单位长度，可以得到对应点(x，y＋b)或(x，y－b)． 要点诠释： （1）在坐标系内，左右平移的点的坐标规律：右加左减； （2）在坐标系内，上下平移的点的坐标规律：上加下减； （3）在坐标系内，平移的点的坐标规律：沿x轴平移纵坐标不变,沿y轴平移横坐标不变．2.图形的平移： 在平面直角坐标系内，如果把一个图形各个点的横坐标都加上(或减去)一个正数a，相应的新图形就是把原图形向右(或向左)平移a个单位长度；如果把它各个点的纵坐标都加上(或减去)一个正数a，相应的新图形就是把原图形向上(或向下)平移a个单位长度． 要点诠释： （1）平移是图形的整体位置的移动，图形上各点都发生相同性质的变化，因此图形的平移问题可以转化为点的平移问题来解决． （2）平移只改变图形的位置，图形的大小和形状不发生变化. 【典型例题】 类型一、用坐标表示轴对称 1．已知点P（3，－1）关于y轴的对称点Q的坐标是（a＋b，1－b），则b a的值为_______. 【思路点拨】根据关于y轴对称点的坐标特点：横坐标互为相反数，纵坐标不变可得a＋b ＝－3，1－b＝－1，再解方程可得a、b的值，进而算出b a的值． 【答案】25 【解析】
温州翔宇中学初中部八年级数学（上）导学案（36）课题：4.3 坐标平面内图形的轴对称和平移(1) 班级姓名学号评价 一．学习目标： 1、感受坐标平面内图形变换的坐标变换,了解关于坐标轴对称的两个点的坐标变换； 2、会求与已知点关于坐标轴对称点的坐标；利用图形变换与坐标之间的关系来作图； 3、进一步培养坐标意识与数形结合的数学思想。 1、如图，在方格纸上任画点A，写出它的坐标； (1) 写出A点坐标； (2) 分别作出点A关于x轴，y轴的对称点，并写出 它们的坐标。 (3) 比较点A与它关于x轴的对称点的坐标，点A关 于y轴的对称点的坐标，你发现什么规律？ (4) 请你再任取几点,作出它们关于x轴，y轴的对称 点,验证你的发现. 三.合作探究——相信团队力量是巨大的！ 发现与归纳: （1）在直角坐标系中，点（a,b）关于x轴的对称点的坐标为______，关于y轴的对称点的坐标为______； （2）用文字表达规律：__________________________________________________________ 小练习: 1、在直角坐标系中,已知点A(-1, 2),B(1, - 4),C(0, 1.5),则A点关于x轴的对称点的坐标是______,关于y轴的对称点的坐标是____________；点B关于y轴的对称点的坐标是___________,点C关于x轴的对称点的坐标是__________。 2、若点M（a，3）与N（-2，b）关于 x轴对称，则a=_____,b=_______。 3、若点P关于x轴对称点为P1 ，P1关于y轴对称点为 P2 ，已知P2的坐标为（-2，3），则 点P的坐标为_______________。
轴对称问题的有限元 模拟分析
一、摘要： 轴对称问题是弹性空间问题的一个特殊问题，这类问题的特点是物体为某一平面绕其中心轴旋转而成的回转体。由于一般形状是轴对称物体，用弹性力学的解析方法进行应力计算，很难得到精确解，因此采用有限元法进行应力分析，在工程上十分需要，同时用有限元法得到的数值解，近似程度也比较好。 轴对称问题的有限元分析，可以将要分析的问题由三维转化为二维平面问题来解决。先是结构离散，然后是单元分析，再进行总纲集成，再进行载荷移置，最后是约束处理和求解线性方程组。分析完成之后用ABAQUS软件建模以及分析得出结果。 关键字：有限元法轴对称问题ABAQUS软件 二、前言: 1、有限元法领域介绍： 有限单元法是当今工程分析中获得最广发应用的
数值计算方法，由于其通用性和有效性，受到工程技术界的高度重视，伴随着计算机科学和技术的快速发展，现在已经成为计算机辅助设计和计算机辅助制造的重要组成部分。 由于有限元法是通过计算机实现的，因此有限元程序的编制以及相关软件的研发就变得尤为重要，从二十世纪五十年代以来，有限元软件的发展按目的和用途可分为专用软件和大型通用商业软件，而且软件往往集成了网络自动划分，结果分析和显示等前后处理功能，而且随着时间的发展，大型通用商业软件的功能由线性扩展到非线性，由结构扩展到非结构等等，这一系列强大功能的实现与运用都要求我们对有限元法的基础理论知识有较为清楚的认识以及对程序编写的基本能力有较好掌握。 2、研究报告目的: 我们小组研究的问题是：圆柱体墩粗问题。毛坯的材料假设为弹塑性，弹性模量210000MPa，泊松比0.3，塑性应力应变为
15.1轴对称图形 第2课时平面直角坐标系中的轴对称 教学目标 【知识与能力】 1. 能够作轴对称图形； 2. 能够经过探索利用坐标来表示轴对称； 3. 能够用轴对称的知识解决相应的数学问题。 【过程与方法】 在探索问题的过程中体会知识间的关系，感受平面直角坐标系与生活的联系。 【情感态度价值观】 培养学生的应用意识和探究精神。 教学重难点 【教学重点】 1. 能够作轴对称图形； 2. 能够经过探索利用坐标来表示轴对称； 3. 能够用轴对称的知识解决相应的数学问题。 【教学难点】 用轴对称知识解决相应的数学问题。 课前准备 课件、教具等。 教学过程 一、情境导入 十一黄金周，北京吸引了许多游客．一天，小红在天安门广场玩，一位外国友人向小红问西直门的位置，可小红只知道东直门的位置，不过，小红想了想，就准确地告诉了他．你知道为什么吗？ 结合老北京的地图向学生介绍：老北京城关于中轴线成轴对称设计，东直门、西直门就关于中轴线对称．如果以天安门为原点，分别以长安街和中轴线为x轴和y轴，就可以在这个平面图上建立直角坐标系，各个景点的地理位置就可以用坐标表示出来．
提问：这些景点关于坐标轴的对称点你可以找出来吗？这些对称点的坐标与已知点的坐标有什么关系呢？ 二、合作探究 探究点一：关于坐标轴对称的点的坐标特点 【类型一】 求已知点关于x 轴(或y 轴)对称的点的坐标 例1 如图，点A 关于y 轴的对称点的坐标是( ) A ．(5，3) B ．(3，5) C ．(5，－3) D ．(3，－5) 解析：根据“关于y 轴对称的点，纵坐标相同，横坐标互为相反数”解答即可．由图可知，点A 的坐标是(－5，3)，所以，点A 关于y 轴的对称点的坐标是(5，3)．故选A. 方法总结：本题考查了关于x 轴、y 轴对称的点的坐标，解决本题的关键是掌握好对称点的坐标规律：(1)关于x 轴对称的点，横坐标相同，纵坐标互为相反数；(2)关于y 轴对称的点，纵坐标相同，横坐标互为相反数． 【类型二】 利用两点成轴对称的性质求整式或字母的值 例2 在平面直角坐标系中，点A 关于x 轴对称的点的坐标为(7x ＋6y －13，y ＋x －4)，点A 关于y 轴对称的点的坐标为(4y －2x －2，－6x －4y ＋5)，求点A 的坐标． 解析：设点A 的坐标为(a ，b )，则它关于x 轴的对称点为A ′(a ，－b )，关于y 轴的对称点为A ″(－a ，b )，即A ′与A ″的横、纵坐标分别互为相反数．据此可列方程组求出x ，y 的值． 解：由题意，得?????y ＋x －4＝－（－6x －4y ＋5），7x ＋6y －13＝－（4y －2x －2）.解得? ????x ＝－1，y ＝2.所以点A 的坐标为(－8，3)． 方法总结：解答这类题的关键是弄清同一点关于两坐标轴对称的点的横、纵坐标之间的关系，再据此列方程或方程组求解． 探究点二：作关于x 轴(或y 轴)对称的图形 例3 如图，在平面直角坐标系中，△ABC 的三个顶点的坐标分别是A (－4，1)、B (－2， 4)、C (－1，2)． (1)△ABC 关于y 轴的对称图形是△A ′B ′C ′，请写出点A ′，B ′，C ′的坐标并作出
弹性力学空间问题知识点 空间柱坐标系 空间轴对称问题的基本方程空间球对称问题的基本方程布西内斯科解 分布载荷作用区域外的沉陷弹性球体变形分析 热应力的弹性力学分析方法坝体热应力 质点的运动速度与瞬时应力膨胀波与畸变波柱坐标基本方程 球坐标的基本方程 位移表示的平衡微分方程乐普位移函数 载荷作用区域内的沉陷球体接触压力分析 受热厚壁管道 弹性应力波及波动方程应力波的相向运动 一、内容介绍 对于弹性力学空间问题以及一些专门问题，其求解是相当复杂的。 本章的主要任务是介绍弹性力学的一些专题问题。通过学习，一方面探讨弹性力学空间问题求解的方法，这对于引导大家今后解决某些复杂的空间问题，将会有所帮助。另一方面，介绍的弹性力学专题均为目前工程上普遍应用的一些基本问题，这些专题的讨论有助于其它课程基本问题的学习，例如土建工程的地基基础沉陷、机械工程的齿轮接触应力等。 本章首先介绍空间极坐标和球坐标问题的基本方程。然后讨论布希涅斯克问题，就是半无限空间作用集中力的应力和沉陷。通过布希涅斯克问题的求解，进一步推导半无限空间作用均匀分布力的应力和沉陷、以及弹性接触问题。 另一方面，本章将介绍弹性波、热应力等问题的基本概念。 二、重点 1、空间极坐标和球坐标问题； 2、布希涅斯克问题； 3、半无限空间作 用均匀分布力的应力和沉陷；弹性接触问题；4、弹性波；5、热应力。 §10.1 柱坐标表示的弹性力学基本方程 学习思路: 对于弹性力学问题，坐标系的选择本身与问题的求解无关。但是，对于某些问题，特别是空间问题，不同的坐标系对于问题的基本方程、特别是边界条件的描述关系密切。某些坐标系可以使得一些特殊问题的边界条件描述简化。因此，
坐标平面内图形的轴对称和平移（提高） 【学习目标】 1.能在同一直角坐标系中，感受图形经轴对称后点的坐标的变化. 2.掌握左右、上下平移点的坐标规律. 【要点梳理】 要点一、关于坐标轴对称点的坐标特征 1.关于坐标轴对称的点的坐标特征 P(a，b)关于x轴对称的点的坐标为 (a,－b)； P(a，b)关于y轴对称的点的坐标为 (－a,b)； P(a，b)关于原点对称的点的坐标为 (－a,－b)． 2.象限的角平分线上点坐标的特征 第一、三象限角平分线上点的横、纵坐标相等，可表示为(a，a)； 第二、四象限角平分线上点的横、纵坐标互为相反数，可表示为(a，－a)． 3.平行于坐标轴的直线上的点 平行于x轴的直线上的点的纵坐标相同； 平行于y轴的直线上的点的横坐标相同. 要点二、用坐标表示平移 1.点的平移： 在平面直角坐标系中，将点(x，y)向右或向左平移a个单位长度，可以得到对应点(x＋a，y)或(x－a，y)；将点(x，y)向上或向下平移b个单位长度，可以得到对应点(x，y＋b)或(x，y－b)． 要点诠释： （1）在坐标系内，左右平移的点的坐标规律：右加左减； （2）在坐标系内，上下平移的点的坐标规律：上加下减； （3）在坐标系内，平移的点的坐标规律：沿x轴平移纵坐标不变,沿y轴平移横坐标不变．2.图形的平移： 在平面直角坐标系内，如果把一个图形各个点的横坐标都加上(或减去)一个正数a，相应的新图形就是把原图形向右(或向左)平移a个单位长度；如果把它各个点的纵坐标都加
上(或减去)一个正数a ，相应的新图形就是把原图形向上(或向下)平移a 个单位长度． 要点诠释： （1）平移是图形的整体位置的移动，图形上各点都发生相同性质的变化，因此图形的平移问题可以转化为点的平移问题来解决． （2）平移只改变图形的位置，图形的大小和形状不发生变化. 【典型例题】 类型一、用坐标表示轴对称 1．在直角坐标系中，已知点A （a ＋b ，2－a ）与点B （a －5，b －2a ）关于y 轴对称， （1）试确定点A 、B 的坐标； （2）如果点B 关于x 轴的对称的点是C ，求△ABC 的面积． 【思路点拨】（1）根据在平面直角坐标系中，关于y 轴对称时，横坐标为相反数，纵坐标不变，得出方程组求出a ，b 即可解答本题； （2）根据点B 关于x 轴的对称的点是C ，得出C 点坐标，进而利用三角形面积公式求出即可． 【答案与解析】 解：（1）∵点A （a ＋b ，2－a ）与点B （a －5，b －2a ）关于y 轴对称， ∴2250 a b a a b a -=-?? ++-=?， 解得： 1 3 a b =??=?， ∴点A 、B 的坐标分别为：（4，1），（－4，1）；
4.3坐标平面内图形的轴对称和平移（1）教学设计 学情分析：轴对称图形小学和八上第二章已经学过，比较形象、直观，结合直角坐标系，是典型的数形结合。鉴于教材特点及初二学生模仿能力强，思维信赖于具体直观形象的特点，我选用的是引导发现教学法，充分运用教具、学具，进行实验、演示、操作、观察、练习等。在师生的共同活动中引导学生，让每个学生都动手、动口、动脑积极思维，进行“创造性”的学习，另外，运用投影仪提高教学效率，动态演出直观生动的教学图片，激发学生的学习兴趣，培养应用意识。 教学策略：①在轴对称图形的定义之前让学生动手操作，观察、发现、突出显现知识的产生和发展变化过程，加深学生对知识的理解。②对于新课知识讲解做了适当的改造：添加了常见的图形，让学生动笔画一画。③练习题组的设计以课本为蓝本，结合学生实际作了适当补充。④根据学生课堂上的接受情况补充了实践操作、动手设计。 教学内容：浙教版八年级上册P126-P129 教学目标： 1.了解关于坐标轴对称与原点对称的两个点的坐标变换，会求与已知点关于坐 标轴和原点对称点的坐标；利用图形变换与坐标之间的关系来画图。 2.经历观察、分析、探究的学习过程，感受坐标平面内简单的图形变换。 3.进一步培养坐标意识与数形结合的数学思想，体验事物的变化之间是有联系 的。 教学重点：关于坐标轴对称的两个点之间的坐标关系. 教学难点：利用关于坐标轴对称的两点之间的坐标关系，在坐标平面内作轴对称图形的过程比较复杂，是本节教学的难点. 教具准备：ppt,准备直角坐标系等 教学过程： 一、创设情境、引入新课 看看PPT，又剪纸得到对称 二、合作交流，探究新知
一．选择题（共12小题） 1．如图，在正方形ABCD中，AB=9，点E在CD边上，且DE=2CE，点P是对角线AC上的一个动点，则PE+PD的最小值是（）A．3B．10C．9 D．9 2．如图，在矩形ABCD中，AB=5，AD=3，动点P满足S△PAB=S矩形ABCD，则点P到A、B两点距离之和PA+PB的最小值为（）A．B． C．5 D． 3．如图，在矩形ABCD中，AD=4，∠DAC=30°，点P、E分别在AC、AD上，则PE+PD的最小值是（）A．2 B．2 C．4 D． 4．如图，矩形ABOC的顶点A的坐标为（﹣4，5），D是OB的中点，E是OC上的一点，当△ADE的周长最小时，点E的坐标是（） A．（0，）B．（0，）C．（0，2） D．（0，） 5．如图，正方形ABCD的边长为8，点M在边DC上，且DM=2，点N是边AC上一动点，则线段DN+MN的最小值为（）A．8 B．8 C．2D．10 6．如图，在菱形ABCD中，∠ABC=60°，AB=1，E为BC的中点，则对角线BD上的动点P 到E、C两点的距离之和的最小值为（）A． B．C．D． 7．如图，正方形ABCD的面积为12，△ABE是等边三角形，点E在正方形ABCD内，在对角线AC上有一点P，使PD+PE最小，则这个最小值为（）A．B．2C．D．2 8．如图，矩形纸片ABCD中，AB=4，BC=6，将△ABC沿AC折叠，使点B落在点E处，CE 交AD于点F，则DF的长等于（）A．B．C．D．
9．如图，矩形纸片ABCD中，AD=4cm，把纸片沿直线AC折叠，点B落在E处，AE交DC 于点O，若AO=5cm，则AB的长为（）A．6cm B．7cm C．8cm D．9cm 10．关于x的方程有两个不相等的实数根，则k的取值范围是（）A．k≥0 B．k＞0 C．k≥﹣1 D．k＞﹣1 11．若方程x2﹣3x﹣4=0的两根分别为x1和x2，则+的值是（） A．1 B．2 C．﹣ D．﹣ 12．若α、β为方程2x2﹣5x﹣1=0的两个实数根，则2α2+3αβ+5β的值为（） A．﹣13 B．12 C．14 D．15 13．如图，在对角线长分别为12和16的菱形ABCD中，E、F分别是边AB、AD的中点，H 是对角线BD上的任意一点，则HE+HF的最小值是． 14．如图，将长方形ABCD沿着对角线BD折叠，点C落在C'处，BC′交AD于点E．若AB=4cm，AD=8cm，则△BDE的面积等于． 15．若x1，x2是关于x的方程x2﹣2x﹣5=0的两根，则代数式x12﹣3x1﹣x2﹣6的值是．16．已知方程x2﹣2x﹣5=0的两个根是m和n，则2m+4n﹣n2的值为． 19．如图，将矩形纸片ABCD沿对角线BD折叠，使点A落在平面上的F点处，DF交BC 于点E．（1）求证：△DCE≌△BFE；（2）若CD=，DB=2，求BE的长．
《弹性力学》试题参考答案（答题时间：100分钟） 一、填空题（每小题4分） 1．最小势能原理等价于弹性力学基本方程中： 平衡微分方程 ， 应力边界条件 。 2．一组可能的应力分量应满足： 平衡微分方程 ，相容方程（变形协调条件） 。 3．等截面直杆扭转问题中， M dxdy D =?? 2?的物理意义是 杆端截面上剪应力对转轴的矩等于杆 截面内的扭矩M 。 4．平面问题的应力函数解法中，Airy 应力函数?在边界上值的物理意义为 边界上某一点（基准点）到任一点外力的矩 。 5．弹性力学平衡微分方程、几何方程的张量表示为： 0,=+i j ij X σ ，)(2 1,,i j j i ij u u +=ε。 二、简述题（每小题6分） 1．试简述力学中的圣维南原理，并说明它在弹性力学分析中的作用。 圣维南原理：如果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（主矢与主矩相同），则近处的应力分布将有显著的改变，但远处的应力所受影响可以忽略不计。 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。 2．图示两楔形体，试分别用直角坐标和极坐标写出其应力函数?的分离变量形式。 题二（2）图 （a ）???=++= )(),(),(222θθ??f r r cy bxy ax y x （b ）? ??=+++= )(),(),(3 3223θθ??f r r dy cxy y bx ax y x 3．图示矩形弹性薄板，沿对角线方向作用一对拉力P ，板的几何尺寸如图，材料的弹性模量E 、泊松比 μ 已知。试求薄板面积的改变量S ?。
轴对称应力状态分析 当作用力对称分布于回转体时，其内部的应力状态称为轴对称应力状态，轴对称应力状态的特点是:(1)通过旋转体轴线的子午面在变形过程中始终不会扭曲，所以在θ面上没有剪应力，即 p θτ = Z θτ =0，所以 θ σ就是一个主应力。（2）各应力分量与θ坐标无光，对θ的偏 导数为零。 采用圆柱坐标系时，轴对称的应力张量为： ij 0 =0 00 P ZP P Z Z θ σσσσ?? ? ? ???ττ 设点a 的坐标为（P ,θZ)，应力状态为ij σ，a 1 的坐标为（p p d +，d θθ+，z z d +）， 应力状态为 ij ij d σσ+，即 z z z ij ij z z z z z z z z z =z z z z d d d d d d d d d d θθθ θθ θθθθθσσθθσσσσθθσθ σθ ???? ? +++ ? ??? ? ??? ?+++ + ???? ? ??? ?++ + ? ???? ?ρρ ρ ρ ρ ρ ρρρρτ τρτ τ ρ ττ τρ τρττ τρτ ρ 根据力的平衡条件=P ∑ρ0 ；=0 P θ∑ ；=0 Z P ∑ ，可得以下圆柱坐标系的平衡微分 方程为： z z z z 0z 0 z θ σσσσ??-?+ + =? ???? ???++=????ρρ ρρρτ ρρ ττρ ρ 在有些轴对称问题（例如圆柱体的均匀镦粗、挤压和拉拔等）中，由于 =d d ρθ εε，由增量理论可知，当某两个正应变增量的分量相等时，其对应的应力也相等，所以=ρθ σσ。 那么轴对称的平衡方程可简化为： z z z z =0 z =0z ρρ ρρσρσρ ρ???+ ? ??? ? ??? ++???? τ τ τ
第四章 轴对称问题有限元法 在工程问题中经常会遇到一些实际结构，它们的几何形状、约束条件和外载荷均对称某一固定轴，我们把该固定轴称为对称轴。则在载荷作用下产生的应力、应变和位移也都对称此轴。这种问题就称为轴对称问题。在离心机械、压力容器、矿山机械、飞行器中经常遇到轴对称问题。 第一节 轴对称问题弹性力学基本方程 对于轴对称问题，宜采用圆柱坐标系（,,r z θ）。如果将 y 弹性体的对称轴作为Z 轴，则所有应力、应变和位移分量都只是r 和Z 轴的函数，而与θ无关，即不随θ变化。弹性体内任意一点只有两个位移：即沿r 方向的径向位移u 和沿Z 方向的轴向位移w 。由于轴对称，沿θ方向的环向（周向）位移v 等于零。因此轴对称问题是二维问题。 在轴对称弹性体内用相距dr 的两个圆柱面和过轴线互
成d θ角的两个铅垂面切割出一个高为dz 的微元体，如图2所示。 (a) σ(b) 沿r 方向作用的正应力r σ称为径向应力 沿θ方向作用的正应力θσ称为环向应力 沿z 方向作用的正应力z σ称为轴向应力 rz 面内的剪应力 zr τ=rz τ
故轴对称弹性体内任意一点的应力分量 {}[]T r z rz θσσσστ= 对应的轴对称弹性体内任意一点的应变分量 {}[] T r z rz θεεεεγ= 其中 r ε ------ 沿r 方向径向线应变 θε ------ 沿θ方向环向线应变 z ε ------ 沿z 方向轴向线应变 rz γ------ rz 面内的剪应变 与平面问题相比，轴对称问题多了一个环向应变θε。弹性体受载时，点（,,r z θ）产生径向位移u ，使过点（,,r z θ）的周长增加了2()2r u r ππ+-，因而产生相对伸长，即环向应变: 2()22r u r u r r θππεπ+-== 轴对称问题的几何方程（应变与位移之间的关系）为 ,,,r z zr u u w w u r r z r z θεεεγ????====+????
轴对称的坐标表示 学习目标： 1、会求已知点关于坐标轴对称的点坐标 2、进一步培养坐标意识与数形结合的数学思想 活动探究一： 在平面直角坐标系，取点 A 、 B、 C，作出点 A 、 B、 C 关于 x 轴的对称点，写出它的坐标，并观察两个点坐标之间的关系 . 记录： 已知点A（ 3，2） B（-4，3） C（ -1，-2）关于 x 轴的对称点 y 4 3 B 2 A 1 x –5 –4 –3 –2 –1O 12345 观察：–1 横坐标纵坐标 –2 C –3 –4 小结：在平面直角坐标系中，点（ a,b）关于 x 轴的对称点的坐标为活动 探究二： 在平面直角坐标系，取一点 A （ 3，2），作出点 A 关于 y 轴的对称点，写出它的坐标，并观察两个点坐标之间的关系 . 3 y 2 A 1 x –5 –4 –3 –2 –1O 12345 –1 –2 –3 小结：在平面直角坐标系中，点（a,b）关于 y 轴的对称点的坐标为 归纳：一般地，在平面直角坐标系中，横对横不变，纵对纵不变。
1、在直角坐标系中，已知点 A （ -1，2），B （1， -4），C（ 0，-1.5）则点 A 关于 x 轴对称点 的坐标是，关于 y 轴的对称点坐标是，点B关于y轴的对称点坐标是，点 C 关于 x 轴的对称点坐标是。 2、若点 M （ -4，a）与点 N（ -4，-2）关于 x 轴对称，则 a 的值是. 3、若点 P（ -2，2b+1 ）与点 Q（ 2，3）关于 y 轴对称，则 b 的值是. 4、如图，在平面直角坐标系中，△ABC的顶点坐标分别为A(2， 4),B(1， 2),C(5， 2). 作出△ABC 关于 x 轴的轴对称图形，并写出其顶点坐标. 4 3 2 1 y A B C x –5 –4 –3 –2 –1O 12345 –1 –2 –3 –4 能力提升 1、若点 M （2m+1,3-m ）关于 y 轴的对称点N 在第二象限，求m 的取值范围。 2、已知点 A （ 0，2）点 B（ 6， 6），点 P 为 x 轴上任意一点，求PA+PB 的最小值。 y 6 B 5 4 3 2 A 1 x –5 –4 –3 –2 –1O 12 P 3456 –1 –2 –3
1. (2017 内蒙古包头市) 下列说法中正确的是（）A．8的立方根是±2 B C．函数 1 1 y x = - 的自变量x的取值范围是x＞1 D．在平面直角坐标系中，点P（2，3）与点Q（﹣2，3）关于y轴对称 答案：答案D． 解析 试题分析：A．8的立方根是2，故A不符合题意； B B不符合题意；学科*网 C．函数 1 1 y x = - 的自变量x的取值范围是x≠1，故C不符合题意； D．在平面直角坐标系中，点P（2，3）与点Q（﹣2，3）关于y轴对称，故D符合题意；故选D． 考点：最简二次根式；立方根；函数自变量的取值范围；关于x轴、y轴对称的点的坐标．20170919085243609410 2 坐标系中的轴对称变换选择题基础知识2017-9-19 2. (2017 辽宁省铁岭市) 3分）点P（3，﹣4）关于y轴对称点P′的坐标是（）A．（﹣3，﹣4）B．（3，4）C．（﹣3，4）D．（﹣4，3） 答案：答案A 解析 试题分析：∵点P（3，﹣4）关于y轴对称点P′， ∴P′的坐标是：（﹣3，﹣4）． 故选A。 考点：关于y轴对称点的性质
20170919082931484779 2 坐标系中的轴对称变换选择题基础知识2017-9-19 3. (2017 江苏省淮安市) 点P（1，﹣2）关于y轴对称的点的坐标是（） A．（1，2）B．（﹣1，2）C．（﹣1，﹣2）D．（﹣2，1） 答案：答案C． 试题分析：关于y轴对称的点，纵坐标相同，横坐标互为相反数，由此可得P（1，﹣2）关于y 轴对称的点的坐标是（﹣1，﹣2），故选C． 考点：关于y轴对称的点的坐标．学科~网 20170918153230031552 2 坐标系中的轴对称变换选择题基础知识2017-9-18
直角坐标系中的轴对称 目标：1、能理解平面直角坐标系中，与已知点关于x 轴或y 轴对称点的坐标的规律； 2、能作出一个图形关于x 轴或y 轴对称的图形。 重点：用坐标表示点关于坐标轴对称的点的坐标。 难点：找对称点的坐标之间的关系、规律。 教学过程： 一、创设情境承上启下 动手画一画： 已知点A 和一条直线l ，你能画出这个点关于已知直线的对称点吗? 二、探索新知 1．若A 点在直角坐标系中，且A 点坐标是（-2，3），你能作出A 点关于x 轴对称点'A 吗？能求'A 的坐标吗？能发现点A 与'A 的坐标的关系吗？猜测(,)P a b 关于x 轴对称点' P 的坐标吗？ 2．在上题中能作出A 点关于y 轴对称点''A 吗？能发现点A 与''A 坐标关系吗？能猜测 (,)P a b 关于于y 轴对称点''P 的坐标吗？ 三、新课 归纳： 点（x, y ）关于x 轴对称的点的坐标为______； 点（x, y ）关于y 轴对称的点的坐标为_________。 · A l
四、巩固新知 3.填表 4.如下图，△ABC 关于x 轴对称，点A 的坐标为（1，-2），写出点B 的坐标。 5. 四边形ABCD 的四个顶点的坐标分别为A （－5，1）、B （－2，1）、 C （－2，5） 、D （－5，4），分别作出四边形关于x 轴与y 轴对称的图形。 (1) (2) 四、课后练习 6.如图(2),利用关于坐标轴对称的点的坐标的特点,分别作出与△ABC 关于x 轴和y 轴对称的图形. 7.已知点P(2a+b,-3a)与点P`(8,b+2). （1）若点p 与点p`关于x 轴对称，则 a=_____ b=_______. （2）若点p 与点p`关于y 轴对称，则a=_____ b=_______. 五、拓展延伸 9.分别作出点△ABC 关于直线x=1(记为m) 和直线y=-1(记为n)对称的图形. 10. 你能发现它们的对应点的坐标之间分别有什么关系吗? A B C D m n
坐标平面中的轴对称 我说课的内容是人教新课标八年级上册第十三章第二节第二课时《用坐标表示轴对称》。这节课的内容体现了轴对称在平面直角坐标系中的应用，从数量关系的角度刻画轴对称的内容，包括关于坐标轴对称的点或图形的坐标变换以及由点或图形坐标变换引起点或图形对称轴的变化的内容。教材从观察和实验入手，归纳得出坐标平面上一个点关于x 轴或y 轴对称的点的坐标的对应关系，并进一步探讨了如何利用这种关系在平面直角坐标系中作出一个图形关于x轴或y轴对称的图形。本节课目的在于让学生感受图形轴对称变换之后的坐标的变化，把“形”和“数”紧密的结合在一起，把坐标思想和图形变换的思想联系起来。 本节课的教学中有两个重点，一个是作出图形关于一条直线的轴对称图形，另一个重点是用坐标表示轴对称。在教学过程中应注意：（1）注重学生的合作 和交流活动，在活动中促进知识的学习，并进一步发展学生的合作交流意识和能 力。（2）注重学生动手能力的培养，在动手的过程中体会轴对称变换，并且对上一节课的知识作进一步理解。（3）关注学生对知识技能的理解和应用，发展学生在实际应用中体会数学思想的能力。 另外在本节课的探究中，也提出了一个应用较广泛的实际问题，要引导启发学生，初步培养学生运用数学知识解决实际问题的能力。 学生在此之前已经学习了轴对称及轴对称变换的概念和特征，也掌握了平面直角坐标系的有关概念以及基本的知识点。通过本节课的学习，学生将感受到图形轴对称变换之后的坐标变化，体验数形结合的思想。而初中学生又正处于形象思维向抽象思维过渡的阶段，如何引导学生从感性的图形认识提升到理性的数学思维是本节课的一个关键所在。 结合教材及学生的情况，我制订了如下的教学目标：知识与技能目标： 1. 探究点或图形的轴对称变换引起的点的坐标的变化规律； 2. 利用这个变化规律得出一个点关于坐标轴对称的点的坐标, 能作出一个图 形关于坐标轴对称的图形； 3. 了解关于直线x=1 对称的点坐标之间的关系； 4. 了解关于直线y=n 对称的点坐标之间的关系；过程与方法： 1. 探究关于轴对称的点坐标之间的对应关系，并检验其正确性。 2. 培养学生的语言表达能力、观察能力、分析和归纳能力，养成良好的科学研究习惯。 情感与态度： 在自主探究活动中提高学生的思维能力，使学生体验数形结合的思想；改变学
初二轴对称图形难题总结 如图（a），点A、B在直线l的同侧，要在直线l上找一点C，使AC与BC的距离之和最小，我们可以作出点B关于l的对称点B′，连接A B′与直线l交于点C，则点C即为所求． （1）实践运用： 如图（b），已知，⊙O的直径CD为4，点A 在⊙O 上，∠ACD=30°，B 为弧AD 的中点，P为直径CD上一动点，则BP+AP的最小值为_________． （2）知识拓展： 如图（c），在Rt△ABC中，AB=10，∠BAC=45°，∠BAC的平分线交BC于点D，E、F分别是线段AD和AB上的动点，求BE+EF的最小值，并写出解答过程． 2．（1）观察发现 如图（1）：若点A、B在直线m同侧，在直线m上找一点P，使AP+BP的值最小，做法如下： 作点B关于直线m的对称点B′，连接AB′，与直线m的交点就是所求的点P，线段AB′的长度即为AP+BP的最小值． 如图（2）：在等边三角形ABC中，AB=2，点E是AB的中点，AD是高，在AD上找一点P，使BP+PE的值最小，做法如下： 作点B关于AD的对称点，恰好与点C重合，连接CE交AD于一点，则这点就是所求的点P，故BP+PE的最小值为_________． （2）实践运用 如图（3）：已知⊙O的直径CD为2，的度数为60°，点B是的中点，在直径CD上作出点P，使BP+AP的值最小，则BP+AP的值最小，则BP+AP的最小值为_________． （3）拓展延伸 如图（4）：点P是四边形ABCD内一点，分别在边AB、BC上作出点M，点N，使PM+PN+MN的值最小，保留作图痕迹，不写作法． 如图（1），要在燃气管道l上修建一个泵站，分别向A、B两镇供气．泵站修在管道的什么地方，可使所用的输气管线最短？ 你可以在l上找几个点试一试，能发现什么规律？
第11章轴对称问题的有限元分析 第1节基本知识 本节的有限元对象为轴对称问题，目的是学习将3D问题转化为2D问题分析的轴对称方法，涉及如何选取轴对称单元、建模规律、载荷的施加方法和后处理技术。 一、轴对称问题的定义 轴对称问题是指受力体的几何形状、约束状态，以及其它外在因素都对称于某一根轴（过该轴的任一平面都是对称面）。轴对称受力体的所有应力、应变和位移均对称于这根轴。 二、用ANSYS解决2D轴对称问题的规定 用ANSYS解决2D轴对称问题时，轴对称模型必须在总体坐标系XOY平面的第一象限中创建，并且Y轴为轴旋转的对称轴。 求解时，施加自由约束、压力载荷、温度载荷和Y方向的加速度可以像其它非轴对称模型一样进行施加，但集中载荷有特殊的含义，它表示的是力或力矩在360°范围内的合力，即输入的是整个圆周上的总的载荷大小。同理，在求解完毕后进行后处理时，轴对称模型输出的反作用力结果也是整个圆周上的合力输出，即力和力矩按总载荷大小输出。 在ANSYS中，X方向是径向，Z方向是环向，受力体承载后的环向位移为零，环向应力和应变不为零。 常用的2D轴对称单元类型和用途见表11-1。 在利用ANSYS进行有限元分析时，将这些单元定义为新的单元后，设置单元配置项KEYOPT（3）为Axisymmetric(Shell51和Shell61单元本身就是轴对称单元，不用设置该项)，单元将被指定按轴对称模型进行计算。 后处理时，可观察径向和环向应力，它对应的是SX与SZ应力分量，并且在直角坐标系下观察即可。 可以通过轴对称扩展设置将截面结果扩展成任意扇型区域大小的模型，以便更加真实地
观察总体模型的各项结果。 第2节2D轴对称问题有限元分析实例 图11-1 圆柱筒壳示意图 一、案例1——圆柱筒的静力分析 问题 如图11-1所示，圆柱筒材质为A3钢，受1000 N/m的压力作用，其厚度为0.1 m，直径12 m，高度为16 m，并且圆柱筒壳的下部轴线方向固定，其它方向自由，试计算其变形、径向应力和轴向应力。 条件 弹性模量为2.0×1011 N/m2，泊松比为0.3。 解题过程 以圆柱筒底部中心为坐标原点，建立直角坐标系如图11-1所示，标出主要点（1点和2点）的坐标，为实体造型做好准备。 制定分析方案。分析类型为线弹性性材料，结构静力分析，轴对称问题，由于受力题为圆柱壳，选用Shell51单元，筒的厚度为0.1 m为单元的实常数；边界条件为圆柱筒下部施加轴线方向固定支撑，2点的受力为1000*12*π等于37699 N。 p=1000 N/m
对称问题经典例题 一、要点梳理 1. 对称问题的核心是点关于点的中心对称和点关于直线的轴对称，要充分利用转化的思想将问题转化为这两类对称中的一种加以处理. 2.解决最值问题最常用的方法是目标函数法和几何法。 3.求对称曲线的常用思想方法：代入转移法 4.许多问题中都隐含着对称性，要注意挖掘、充分利用对称变换来解决，如角平分线、线段中垂线、光线反射等 二、基础练习 1、已知圆C 与圆(x －1)2＋y 2＝1关于直线y ＝－x 对称，则圆C 的方程为 ( ) A.(x ＋1)2＋y 2＝1 B.x 2＋y 2＝1 C.x 2＋(y ＋1)2＝1 D.x 2＋(y －1)2＝1 2、方程|2x+y|+|2x-y|=4表示的曲线曲线 ( ) A.关于x 轴对称但不关于y 轴对称 B.关于y 轴对称但不关于x 轴对称 C.关于原点对称 D.以上都不对 3、函数y ＝－e x 的图象 ( ) A.与y ＝e x 的图象关于y 轴对称 B.与y ＝e x 的图象关于坐标原点对称 C.与x y e -=的图象关于y 轴对称 D.与x y e -=的图象关于坐标原点对称 4、曲线x 2＋4y 2＝4关于点M （3，5）对称的曲线方程为___________. 5、光线从点A （-3，4）发出，经过x 轴反射，再经过y 轴反射，光线经过点B （-2，6），求射入y 轴后的反射线的方程。 变式：已知直线l 1: x+my+5=0和直线l 2:x+ny+P=0，则l 1、l 2关于y 轴对称的充要条件是( ) A 、 n p m =5 B 、p=-5 C 、m=-n 且p= -5 D 、 n m 1 1-=且p=-5 6. 直线0632=-+y x 交x 、y 轴于A 、B 两点，试在直线x y -=上求一点P ，使B P A P 11+最小，则P 点的坐标是_______ 思考、已知函数3 21()3 f x x x x = ++的图象C 上存在一定点P 满足：若过点P 的直线l 与曲线C 交于不同于P 的两点1122(,),(,)M x y N x y ，且恒有12y y +为定值0y ，则0y 的值为（ ） A. 13- B. 23- C. 4 3 - D. 2- 7、已知点M （3，5），在直线：022=+-y x 和y 轴上各找一点P 和Q ，使MPQ ?的周长最小。 8、在直线:90l x y -+=上任取一点P ，过点P 且以椭圆22 1123 x y +=的焦点为焦点作椭圆。问：点P 在何处时，所作椭圆的长轴最短？并求具有最短长轴的椭圆的方程。 9、已知长方形的四个顶点A （0，0）、B （2，0）、C （2，1）和D （0，1），一质点从AB 的中点P 0沿与AB 夹角为θ的方向射到BC 上的点P 1后，依次反射到CD 、DA 和AB 上的点P 2、P 3和P 4（入射角等于反射角）.设P 4的坐标为（x 4，0）.若1
相关主题
文本预览