弹性力学复习思考题
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弹性力学重点复习题及其答案一、填空题1、弹性力学研究弹性体由于受外力作用、边界约束或温度改变等原因而发生的应力、形变和位移。
2、在弹性力学中规定,线应变以伸长时为正,缩短时为负,与正应力的正负号规定相适应。
3、在弹性力学中规定,切应变以直角变小时为正,变大时为负,与切应力的正负号规定相适应。
4、物体受外力以后,其内部将发生内力,它的集度称为应力。
与物体的形变和材料强度直接有关的,是应力在其作用截面的法线方向和切线方向的分量,也就是正应力和切应力。
应力及其分量的量纲是L -1MT -2。
5、弹性力学的基本假定为连续性、完全弹性、均匀性、各向同性。
6、平面问题分为平面应力问题和平面应变问题。
7、已知一点处的应力分量100=x σMPa ,50=y σMPa ,5010=xy τ MPa ,则主应力=1σ150MPa ,=2σ0MPa ,=1α6135'ο。
8、已知一点处的应力分量, 200=x σMPa ,0=y σMPa ,400-=xy τ MPa ,则主应力=1σ512MPa ,=2σ-312 MPa ,=1α-37°57′。
9、已知一点处的应力分量,2000-=x σMPa ,1000=y σMPa ,400-=xy τ MPa ,则主应力=1σ1052 MPa ,=2σ-2052 MPa ,=1α-82°32′。
10、在弹性力学里分析问题,要考虑静力学、几何学和物理学三方面条件,分别建立三套方程。
11、表示应力分量与体力分量之间关系的方程为平衡微分方程。
12、边界条件表示边界上位移与约束,或应力与面力之间的关系式。
分为位移边界条件、应力边界条件和混合边界条件。
13、按应力求解平面问题时常采用逆解法和半逆解法。
14、有限单元法首先将连续体变换成为离散化结构,然后再用结构力学位移法进行求解。
其具体步骤分为单元分析和整体分析两部分。
15、每个单元的位移一般总是包含着两部分:一部分是由本单元的形变引起的,另一部分是由于其他单元发生了形变而连带引起的。
弹性力学简明教程(第四版)课后习题解答第一章绪论【1-1】试举例说明什么是均匀的各向异性体,什么是非均匀的各向同性体?【分析】均匀的各项异形体就是满足均匀性假定,但不满足各向同性假定;非均匀的各向异性体,就是不满足均匀性假定,但满足各向同性假定。
【解答】均匀的各项异形体如:竹材,木材。
非均匀的各向同性体如:混凝土。
【1-2】一般的混凝土构件和钢筋混凝土构件能否作为理想弹性体?一般的岩质地基和土质地基能否作为理想弹性体?【分析】能否作为理想弹性体,要判定能否满足四个假定:连续性,完全弹性,均匀性,各向同性假定。
【解答】一般的混凝土构件和土质地基可以作为理想弹性体;一般的钢筋混凝土构件和岩质地基不可以作为理想弹性体。
【1-3】五个基本假定在建立弹性力学基本方程时有什么作用?【解答】(1)连续性假定:假定物体是连续的,也就是假定整个物体的体积都被组成这个物体的介质所填满,不留下任何空隙。
引用这一假定后,物体的应力、形变和位移等物理量就可以看成是连续的。
因此,建立弹性力学的基本方程时就可以用坐标的连续函数来表示他们的变化规律。
完全弹性假定:假定物体是完全弹性的,即物体在对应形变的外力被去除后,能够完全恢复原型而无任何形变。
这一假定,还包含形变与引起形变的应力成正比的涵义,亦即两者之间是成线性关系的,即引用这一假定后,应力与形变服从胡克定律,从而使物理方程成为线性的方程,其弹性常数不随应力或形变的大小而变。
均匀性假定:假定物体是均匀的,即整个物体是由同一材料组成的,引用这一假定后整个物体的所有各部分才具有相同的弹性,所研究物体的内部各质点的物理性质都是相同的,因而物体的弹性常数不随位置坐标而变化。
各向同性假定:假定物体是各向同性的,即物体的弹性在所有各个方向都相同,引用此假定后,物体的弹性常数不随方向而变。
小变形假定:假定位移和变形是微小的。
亦即,假定物体受力以后整个物体所有各点的位移都远远小于物体原来的尺寸,而且应变和转角都远小于1。
弹性力学简明教程(第四版)课后习题解答徐芝纶第一章绪论【1-1】试举例说明什么就是均匀的各向异性体,什么就是非均匀的各向同性体?【分析】均匀的各项异形体就就是满足均匀性假定,但不满足各向同性假定;非均匀的各向异性体,就就是不满足均匀性假定,但满足各向同性假定。
【解答】均匀的各项异形体如:竹材,木材。
非均匀的各向同性体如:混凝土。
【1-2】一般的混凝土构件与钢筋混凝土构件能否作为理想弹性体?一般的岩质地基与土质地基能否作为理想弹性体?【分析】能否作为理想弹性体,要判定能否满足四个假定:连续性,完全弹性,均匀性,各向同性假定。
【解答】一般的混凝土构件与土质地基可以作为理想弹性体;一般的钢筋混凝土构件与岩质地基不可以作为理想弹性体。
【1-3】五个基本假定在建立弹性力学基本方程时有什么作用?【解答】(1)连续性假定:假定物体就是连续的,也就就是假定整个物体的体积都被组成这个物体的介质所填满,不留下任何空隙。
引用这一假定后,物体的应力、形变与位移等物理量就可以瞧成就是连续的。
因此,建立弹性力学的基本方程时就可以用坐标的连续函数来表示她们的变化规律。
完全弹性假定:假定物体就是完全弹性的,即物体在对应形变的外力被去除后,能够完全恢复原型而无任何形变。
这一假定,还包含形变与引起形变的应力成正比的涵义,亦即两者之间就是成线性关系的,即引用这一假定后,应力与形变服从胡克定律,从而使物理方程成为线性的方程,其弹性常数不随应力或形变的大小而变。
均匀性假定:假定物体就是均匀的,即整个物体就是由同一材料组成的,引用这一假定后整个物体的所有各部分才具有相同的弹性,所研究物体的内部各质点的物理性质都就是相同的,因而物体的弹性常数不随位置坐标而变化。
各向同性假定:假定物体就是各向同性的,即物体的弹性在所有各个方向都相同,引用此假定后,物体的弹性常数不随方向而变。
小变形假定:假定位移与变形就是微小的。
亦即,假定物体受力以后整个物体所有各点的位移都远远小于物体原来的尺寸,而且应变与转角都远小于1。
第一、二章作业一、思考题:(选择)1.弹性力学的研究对象是。
A.刚体;B.可变形固体;C.一维构件; D.连续介质;2.弹性力学的研究对象是几何尺寸和形状。
A.受到…限制的物体; B.可能受到…限制的物体;C.不受…限制的物体; D.只能是…受限制的任何连续介质;3.在弹性力学中,对于固体材料(即研究对象)物性组成的均匀性以及结构上的连续性等问题,提出了基本假设。
这些基本假设中最基本的一条是。
A.连续性假设; B.均匀性假设;C.各向同性的假设; D.几何假设——小变形条件;4.从一点应力状态的概念上讲,当我们谈及应力,必须表明的是。
A.该应力的大小和指向,是正应力还是剪应力;B.该应力是哪一点处的正应力和剪应力,还是全应力;C.该应力是哪一点处的应力D.该应力是哪一点处哪一微截面上的应力,是正应力还是剪应力。
5.表征受力物体内一点处的应力状态一般需要___应力分量,其中独立的应力分量有___。
A. 18个; B. 9个; C. 6个; D. 2个。
6.一点应力状态的主应力作用截面上,剪应力的大小必定等于____________。
A.主应力值; B.极大值; C.极小值; D.零。
7.一点应力状态的最大(最小)剪应力作用截面上的正应力,其大小____________。
A.一般不等于零; B.等于极大值; C.等于极小值; D.必定等于零。
8.平衡微分方程是间的关系。
A.体力分量和面力分量; B.应力分量和面力分量;C.体力分量和应力分量; D.体力分量、面力分量和应力分量;9.静力边界条件是间的关系。
A.体力分量和面力分量; B.应力分量和面力分量;C.体力分量和应力分量; D.体力分量、面力分量和应力分量;10.列关于几何方程的叙述,没有错误的是_________。
A. 由于几何方程是由位移导数组成的,因此,位移的导数描述了物体的变形位移;B. 几何方程建立了位移与变形的关系,因此,通过几何方程可以确定一点的位移。
知识归纳整理一、挑选题1. 下列材料中,( D )属于各向同性材料。
A. 竹材;B. 纤维增强复合材料;C. 玻璃钢;D. 沥青。
2 对于弹性力学的正确认识是(A )。
A. 计算力学在工程结构设计的中作用日益重要;B. 弹性力学从微分单元体入手分析弹性体,与材料力学不同,不需要对问题作假设;C. 任何弹性变形材料都是弹性力学的研究对象;D. 弹性力学理论像材料力学一样,可以没有困难的应用于工程结构分析。
3. 弹性力学与材料力学的主要不同之处在于( B )。
A. 任务;B. 研究对象;C. 研究想法;D. 基本假设。
4. 所谓“彻底弹性体”是指( A )。
A. 材料应力应变关系满足胡克定律;B. 材料的应力应变关系与加载时光历史无关;C. 本构关系为非线性弹性关系;D. 应力应变关系满足线性弹性关系。
5. 所谓“应力状态”是指( B )。
A. 斜截面应力矢量与横截面应力矢量不同;B. 一点不同截面的应力随着截面方位变化而改变;C. 3个主应力作用平面相互垂直;D. 不同截面的应力不同,所以应力矢量是不可确定的。
6. 变形协调方程说明( B )。
A. 几何方程是根据运动学关系确定的,所以对于弹性体的变形描述是不正确的;B. 微分单元体的变形必须受到变形协调条件的约束;C. 变形协调方程是保证所有弹性体变形协调条件的必要和充分条件;D. 变形是由应变分量和转动分量共同组成的。
7. 下列对于弹性力学基本方程描述正确的是( A )。
A. 几何方程适用小变形条件;B. 物理方程与材料性质无关;C. 平衡微分方程是确定弹性体平衡的唯一条件;D. 变形协调方程是确定弹性体位移单值延续的唯一条件;8、弹性力学建立的基本方程多是偏微分方程,最终需结合( B )求解这些微分方程,以求得具体问题的应力、应变、位移。
A .几何方程B .边界条件C .数值想法D .附加假定9、弹性力学平面问题的求解中,平面应力问题与平面应变问题的三类基本方程具有下列关系 ( B )。
弹性力学课后习题答案弹性力学课后习题答案弹性力学是研究物体在外力作用下发生形变后能够恢复原状的力学学科。
在学习弹性力学的过程中,课后习题是巩固理论知识、检验学习效果的重要方式。
本文将为大家提供一些弹性力学课后习题的答案,希望能够帮助大家更好地理解和应用弹性力学的知识。
1. 一根长度为L,截面积为A的均匀杆,受到一个沿杆轴方向的拉力F。
求杆的伸长量。
答案:根据胡克定律,拉力F和伸长量ΔL之间存在线性关系,即F = kΔL,其中k为弹性系数。
根据定义,弹性系数k等于应力σ和应变ε的比值,即k = σ/ε。
应力σ等于拉力F除以截面积A,即σ = F/A。
应变ε等于伸长量ΔL除以杆的原始长度L,即ε = ΔL/L。
将以上三个等式联立,可以得到ΔL = FL/(kA)。
2. 一个弹簧的弹性系数为k,原长为L。
如果将该弹簧拉长ΔL,求弹簧的应变能。
答案:弹簧的应变能可以通过应变能密度公式计算。
应变能密度W是单位体积内的应变能,等于单位体积内的弹性势能。
对于弹簧来说,单位体积内的弹性势能等于弹簧的弹性系数k乘以弹性势能密度的平方,即W = (1/2)k(ΔL/L)^2。
将ΔL/L替换为应变ε,可以得到W = (1/2)kε^2。
3. 一个圆形薄膜的半径为R,厚度为t,杨氏模量为E。
如果该薄膜受到一个沿法线方向的压力P,求薄膜的弯曲半径。
答案:薄膜的弯曲半径可以通过弯曲方程计算。
弯曲方程表明,弯曲半径R和薄膜的杨氏模量E、厚度t以及法线方向的压力P之间存在线性关系,即R =Et^3/(12P)。
4. 一个长为L,截面积为A的梁,受到一个沿梁轴方向的力F。
如果梁的杨氏模量为E,求梁的弯曲度。
答案:梁的弯曲度可以通过弯曲方程计算。
弯曲方程表明,弯曲度θ和梁的杨氏模量E、力F以及梁的长度L之间存在线性关系,即θ = FL^3/(3EI)。
其中I为梁的截面惯性矩,可以根据梁的几何形状计算得到。
5. 一个长为L,截面积为A的圆柱体材料,受到一个沿轴向的拉力F。
弹性力学重点复习题及其答案一、填空题1、弹性力学研究弹性体由于受外力作用、边界约束或温度改变等原因而发生的应力、形变和位移。
2、在弹性力学中规定,线应变以伸长时为正,缩短时为负,与正应力的正负号规定相习惯。
3、在弹性力学中规定,切应变以直角变小时为正,变大时为负,与切应力的正负号规定相习惯。
4、物体受外力将来,其内部将发生内力,它的集度称为应力。
与物体的形变和材料强度直接有关的,是应力在其作用截面的法线方向和切线方向的分量,也算是正应力和切应力。
应力及其分量的量纲是L -1MT -2。
5、弹性力学的基本假定为延续性、彻底弹性、均匀性、各向同性。
6、平面问题分为平面应力问题和平面应变问题。
7、已知一点处的应力分量100=xσMPa ,50=yσMPa ,5010=xyτ MPa ,则主应力=1σ150MPa ,=2σ0MPa ,=1α6135' 。
8、已知一点处的应力分量, 200=xσMPa ,0=yσMPa ,400-=xyτ MPa ,则主应力=1σ512MPa ,=2σ-312 MPa ,=1α-37°57′。
9、已知一点处的应力分量,2000-=xσMPa ,1000=yσMPa ,400-=xyτ MPa ,则主应力=1σ1052 MPa ,=2σ-2052 MPa ,=1α-82°32′。
10、在弹性力学里分析问题,要思量静力学、几何学和物理学三方面条件,分别建立三套方程。
11、表示应力分量与体力分量之间关系的方程为平衡微分方程。
12、边界条件表示边界上位移与约束,或应力与面力之间的关系式。
分为位移边界条件、应力边界条件和混合边界条件。
13、按应力求解平面问题时常采用逆解法和半逆解法。
14、有限单元法首先将延续体变换成为离散化结构,然后再用结构力学位移法举行求解。
其具体步骤分为单元分析和整体分析两部分。
15、每个单元的位移普通总是包含着两部分:一部分是由本单元的形变引起的,另一部分是由于其他单元发生了形变而连带引起的。