力学专业英语部分翻译(孟庆元)概述
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大学各专业名称英文翻译(一)——工学ENGINEERING课程中文名称课程英文名称高等数理方法Advanced Mathematical Method弹塑性力学Elastic-Plastic Mechanics板壳理论Theory of Plate and Shell高等工程力学Advanced Engineering Mechanics板壳非线性力学Nonlinear Mechanics of Plate and Shell复合材料结构力学Structural Mechanics of Composite Material弹性元件的理论及设计Theory and Design of Elastic Element非线性振动Nonlinear V ibration高等土力学Advanced Soil Mechanics分析力学Analytic Mechanics随机振动Random V ibration数值分析Numerical Analysis基础工程计算与分析Calculation and Analysis of Founda tion Engineering结构动力学Structural Dynamics实验力学Laboratory Mechanics损伤与断裂Damage and Fracture小波分析Wavelet Analysis有限元与边界元分析方法Analytical Method of Finite Element and Boundary Element最优化设计方法Optimal Design Method弹性力学Elastic Mechanics高层建筑基础Tall Building Foundation动力学Dynanics土的本构关系Soil Constitutive Relation数学建模Mathematical Modeling现代通信理论与技术Emerging Communications Theory and Technology数字信号处理Digital Signal Processing网络理论与多媒体技术Multi-media and Network Technology医用电子学Electronics for Medicine计算微电子学Computational Microelectronics集成电路材料和系统电子学Material and System Electronics for In tegrated Circuits网络集成与大型数据库Computer Network Integrating Technology and Large scale Database 现代数字系统Modern Digital System微机应用系统设计Microcomputer Application Design计算机网络新技术Modern Computer Network Technologies网络信息系统Network Information System图像传输与处理Image Transmission and Processing图像编码理论Theory of Image Coding遥感技术Remote Sensing Techniques虚拟仪器系统设计Design of V irtual Instrument System生物医学信号处理技术Signal Processing for Biology and Medicine光纤光学Fiber OpticsVLSI的EDA技术EDA Techniques for VLSI电子系统的ASIC技术ASIC Design TechnologiesVLSI技术与检测方法VLSI Techniques & Its Examination专题阅读或专题研究The Special Subject Study信息论Information Theory半导体物理学Semiconductor Physics通信原理Principle of Communication现代数理逻辑Modern Mathematical Logic算法分析与设计Analysis and Design of Algorithms高级计算机网络Advanced Computer Networks高级软件工程Advanced Software Engineering数字图像处理Digital Image Processing知识工程原理Principles of Knowledge Engineering面向对象程序设计Object-Oriented Programming形式语言与自动机Formal Languages and Automata人工智能程序设计Artificial Intelligence Programming软件质量与测试Software Quality and Testing大型数据库原理与高级开发技术Principles of Large-Scale Data-Bas e and Advanced Development Technology自然智能与人工智能Natural Intelligence and Artificial Intelligence Unix操作系统分析Analysis of Unix System计算机图形学Computer GraphicsInternet与Intranet技术Internet and Intranet Technology多媒体技术Multimedia Technology数据仓库技术与联机分析处理Data Warehouse and OLAP程序设计方法学Methodology of Programming计算机信息保密与安全Secrecy and Security of Computer Information电子商务Electronic Commerce分布式系统与分布式处理Distributed Systems and Distributed Processing并行处理与并行程序设计Parallel Processing and Parallel Programming模糊信息处理技术Fuzzy Information Processing Technology人工神经网络及应用Artificial Intelligence and Its Applications Unix编程环境Unix Programming Environment计算机视觉Computer V ision高级管理信息系统Advanced Management Information Systems信息系统综合集成理论及方法Theory and Methodology of Information n System Integration计算机科学研究新进展Advances in Computer Science离散数学Discrete Mathematics操作系统Operating 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Algae水生动物生理生态学Physiological Ecology of Aquatic Animal专业文献综述Review on Special Information废水处理与回用Sewage Disposal and Re-use生物医学材料学及实验Biomaterials and Experiments现代测试分析Modern Testing Technology and Methods生物材料结构与性能Structures and Properties of Biomaterials计算机基础Computer Basis医学信息学Medical Informatics计算机汇编语言Computer Assembly Language学科前沿讲座Lectures on Frontiers of the Discipline组织工程学Tissue Engineering生物医学工程概论Introduction to Biomedical Engineering高等生物化学Advanced Biochemistry光学与统计物理Optics and Statistical Physics图像分析Image Treatment数据处理分析与建模Data Analysis and Constituting Model高级数据库Advanced Database计算机网络Computer Network多媒体技术Technology of Multimedia软件工程Software Engineering药物化学Pharmaceutical Chemistry功能高分子Functional Polymer InternetIntranet程序设计方法学Methods of Programming InternetIntranet高分子化学与物理Polymeric Chemistry and Physics医学电子学Medical Electronics现代仪器分析Modern Instrumental Analysis仪器分析实验Instrumental Analysis Experiment食品添加剂Food Additives Technology高级食品化学Advanced Food Chemistry食品酶学Food Enzymology现代科学前沿选论Literature on Advances of Modern Science波谱学Spectroscopy波谱学实验Spectroscopic Experiment食品贮运与包装Food Packaging液晶化学Liquid Crystal Chemistry高等有机化学Advanced organic Chemistry功能性食品Function Foods食品营养与卫生学Food Nutrition and Hygiene食品生物技术Food Biotechnology食品研究与开发Food Research and Development有机合成化学Synthetic organic Chemistry食品分离技术Food Separation Technique精细化工装备Refinery Chemical Equipment食品包装原理Principle of Food Packaging表面活性剂化学及应用Chemistry and Application of Surfactant天然产物研究与开发Research and Development of Natural Products 食品工艺学Food Technology生物化学Biochemistry食品分析Food Analysis食品机械与设备Food Machinery and Equipment作文优美语段集锦1、青春是用意志的血滴和拼搏的汗水酿成的琼浆——历久弥香;青春是用不凋的希望和不灭的向往编织的彩虹——绚丽辉煌;青春是用永恒的执著和顽强的韧劲筑起的一道铜墙铁壁——固若金汤。
力学的基本概念对运动,时间和作用力作出科学分析的分支被称为力学,它由静力学和动力学两部分组成。
静力学对静止系统进行分析,即在静力学系统中不考虑时间这个因素,而动力学是对随时间变化的系统进行分析。
通过配合表面作用力被传送到机器的各个部件,例如从齿轮传到轴或者是从一个齿轮通过啮合传递到另一个齿轮,从三角皮带传到皮带轮,或者从凸轮传到从动件。
由于很多原因,我们必须知道这些力的大小。
在边界或啮合表面作用力的分布一定要合理,他们的大小必须在构成配合表面材料的工作极限以内。
例如,如果施加在滑动轴承的作用力太大,那么它就会将油膜挤压出来,并且造成金属和金属的接触,使温度过高,使滑动轴承失效。
如果作用在齿轮轮齿上的力过大,就会将油膜从齿间挤压出来。
这将会导致金属表层的破裂和剥落,噪音增大,运动不精确,直至报废。
在力学研究中,我们主要关心力的大小,方向和作用点。
当一些物体连接在一起形成一个组合或者系统时,在两个接触的物体之间作用和反作用的力被称之为约束力。
这些力约束各个物体使其处于特有的状态。
作用在这个物体系统外部的力叫做外力。
电力,磁力和重力是不需要直接接触就可以施加的力的实例。
不是全部但是大多数,与我们有关的力都是通过直接的实际接触或者是机械接触才能产生的。
力是一个矢量。
力的要素就是它的大小,它的方向和作用点,一个力的方向包括力的作用线的概念和它的指向。
因此,沿着力的作用线,力的方向有正副之分。
沿着两条不重合的平行线作用在一个物体上的两个大小相等、方向相反的作用力不能合并成一个合力。
任何作用在一个刚体上的两个力构成一个力偶。
力偶臂就是这两个力的作用线之间的垂直距离。
力偶矩也是一个矢量,用M表示,垂直于力偶面;M的方向主要依据右手螺旋定则确定。
力矩的大小是力偶臂与其中一个力的大小的乘积。
如果一个刚体满足下列条件,那么它处于平衡状态:(1)作用在它上面的所有外力的矢量和等于零。
(2)作用在它上面的所有外力对于任何一个轴的力矩之和等于零。
科技与专业外语(二)(力学)课程教学大纲《科技与专业外语(二)》(力学)课程教学大纲课程编号:2033101总学时数:32总学分数:2课程性质:专业任选课适用专业:工程力学一、课程的任务和基本要求:本课程目的是提高学生阅读工程力学专业英文书籍、文献资料的能力,掌握工程力学专业中常见的各种英语句型结构、语言现象及常用词汇,为进—步学习专业课的原著及了解本专业国内外的一些学术论点和成果打下基础。
通过本课程的学习,学生应达到以下要求:1.掌握工程力学专业英语的常用词汇、常用语法及文法结构。
2.掌握工程力学专业英语的一些基本知识,包括常用数学力学符号的英语读法,加强基础力学课程的阅读训练,提高工程力学专业文献的阅读能力。
3.常用数学力学定义、定理、引理推论、注译等的英文表达,能够进行一般科学论文的书写。
二、基本内容和要求:(一)力学专业基础知识(1)专业英语的基本特点语言特点、语法特点、词汇特点、结构特点(2)专业英语的翻译英汉语言对比、词义的选择与引申、词性的转换译法、增译和省译法、特殊句型的翻译、长句的翻译、从句的翻译、有关数量的翻译重点:掌握应力平衡、应力集中、弹性体的连续性方程、能量法、虚功原理、弹性破坏机理、有限单元法、材料的破坏形态、拉伸杆件的塑性特性、屈服准则、塑性极限分析、塑性破坏机理、脆性材料的破坏中常用的专业词汇、定理、定义和推论的表达方法。
难点:线弹性力学、延性破坏和物体变形的时间效应中长句、特殊句型的翻译。
(二)文献选读选学土木工程专业中有关的文献资料。
能够阅读专业的英文资料。
掌握一些常见的专业词汇的英文表达方式。
(三)科学论文的书写能够进行一般科技论文的书写。
三、实践环节和要求:无四、教学时数分配:理论:64 实验: 0 上机:0 其它: 0教学内容学时分配教学内容学时分配专业英语的基本特点 8专业英语的翻译 12文献选读 6科学论文的撰写 4机动 2合计 32五、其它项目(含课外学时内容):无六、有关说明:1、教学和考核方式:本课程属考查课,考核方式为开卷2、习题:无3、能力培养要求:通过本课程的学习,主要培养学生以下的能力:(1)具备阅读专业英文文献的能力;(2)专业文献的中文翻译能力;(3)简单科技论文的英文书写能力。
材料的基本变形当以物体承受荷载,荷载或者来自于作用于外表面的力,或者是重力的影响,或者是类似的施加于整个物体的力,物体产生应力和变形。
对施加于连续体上力的研究形成了连续介质力学。
对连续介质力学问题的公式化表述中,非常重要的一部分是描述作用于单元体上应力和单元体上产生的变形的关系。
在这里,变形意味着物体几何形状的改变。
依赖于工程材料的自然属性和作用力的大小,材料可以以多种不同的方式变形。
它可以以弹性、塑性、粘弹性或者粘性方式变形。
这些变形的每一种形式可以简单定义和描述如下:弹性变形弹性变形可以定义为可逆的变形,也就是,当作用力移除以后,物体可以恢复到它原来的形状,并且所有储存的能量也可以恢复。
任何时候,施加荷载后,不论应力是切应力、正应力或者静水应力,它都会产生相应的弹性变形。
所有,如果给出了作用载荷的大小,那么对应的变形量就可以唯一确定。
其所包含的物理过程是,通过改变原子间的距离,原子键的简单延伸。
几乎所有的晶体材料在相当低的应力下表现为弹性。
部分的没有特定取向晶体聚合物,在低温下基本上也是弹性的。
表征各向同性材料的弹性特性的材料属性是杨氏模量E,切变模量G,体积模量K 和泊松比v。
对于各向同性材料只有两个属性的独立的。
塑性变形塑性变形是永久变形,也就是,在荷载移除之后,物体依然变形并且完成了净功。
包含的物理过程是原子间的滑动,永久的改变了它们相互间的位置。
当作用于金属材料时,正应力并没有显著的影响滑动过程。
所以,它可以表述为只有切应力可以导致金属材料的塑性变形。
变形的维度依赖于加载历史,所以不可以唯一的由应力确定。
包含的一些重要的参数是,塑性变形的切应力和加工硬化率。
对于大多数准静力加载情况,塑性变形是独立于时间,也就是,它不依赖于加载的持续时间。
大多数在高应力下的金属显示出塑性特性。
在高温下,金属承受着依赖于时间的塑性变形叫做蠕变。
粘性变形粘性变形是永久变形,通过变形的时间率来表征,变形是和施加的载荷成比例的。
力学,流体力学,固体力学英语词汇翻译牛顿力学Newtonian mechanics经典力学classical mechanics静力学statics运动学kinematics动力学dynamics动理学kinetics宏观力学macroscopic mechanics,macromechanics细观力学mesomechanics微观力学microscopic mechanics,micromechanics一般力学general mechanics固体力学solid mechanics流体力学fluid mechanics理论力学theoretical mechanics应用力学applied mechanics工程力学engineering mechanics实验力学experimental mechanics计算力学computational mechanics理性力学rational mechanics物理力学physical mechanics地球动力学geodynamics力force作用点point of action作用线line of action力系system of forces力系的简化reduction of force system等效力系equivalent force system刚体rigid body力的可传性transmissibility of force平行四边形定则parallelogram rule力三角形force triangle力多边形force polygon零力系null-force system平衡equilibrium力的平衡equilibrium of forces平衡条件equilibrium condition平衡位置equilibrium position平衡态equilibrium state分析力学analytical mechanics拉格朗日乘子Lagrange multiplier拉格朗日[量] Lagrangian拉格朗日括号Lagrange bracket循环坐标cyclic coordinate循环积分cyclic integral哈密顿[量] Hamiltonian哈密顿函数Hamiltonian function正则方程canonical equation正则摄动canonical perturbation正则变换canonical transformation正则变量canonical variable哈密顿原理Hamilton principle作用量积分action integral哈密顿--雅可比方程Hamilton-Jacobi equation 作用--角度变量action-angle variables阿佩尔方程Appell equation劳斯方程Routh equation拉格朗日函数Lagrangian function诺特定理Noether theorem泊松括号poisson bracket边界积分法boundary integral method并矢dyad运动稳定性stability of motion轨道稳定性orbital stability李雅普诺夫函数Lyapunov function渐近稳定性asymptotic stability结构稳定性structural stability久期不稳定性secular instability弗洛凯定理Floquet theorem倾覆力矩capsizing moment自由振动free vibration固有振动natural vibration暂态transient state环境振动ambient vibration反共振anti-resonance衰减attenuation库仑阻尼Coulomb damping同相分量in-phase component非同相分量out-of-phase component超调量overshoot参量[激励]振动parametric vibration模糊振动fuzzy vibration临界转速critical speed of rotation阻尼器damper半峰宽度half-peak width集总参量系统lumped parameter system相平面法phase plane method相轨迹phase trajectory等倾线法isocline method跳跃现象jump phenomenon负阻尼negative damping达芬方程Duffing equation希尔方程Hill equationKBM方法KBM method, Krylov-Bogoliu-bov-Mitropol'skii method 马蒂厄方程Mathieu equation平均法averaging method组合音调combination tone解谐detuning耗散函数dissipative function硬激励hard excitation硬弹簧hard spring, hardening spring谐波平衡法harmonic balance method久期项secular term自激振动self-excited vibration分界线separatrix亚谐波subharmonic软弹簧soft spring ,softening spring软激励soft excitation邓克利公式Dunkerley formula瑞利定理Rayleigh theorem分布参量系统distributed parameter system优势频率dominant frequency模态分析modal analysis固有模态natural mode of vibration同步synchronization超谐波ultraharmonic范德波尔方程van der pol equation频谱frequency spectrum基频fundamental frequencyWKB方法WKB method, Wentzel-Kramers-Brillouin method缓冲器buffer风激振动aeolian vibration嗡鸣buzz倒谱cepstrum颤动chatter蛇行hunting阻抗匹配impedance matching机械导纳mechanical admittance机械效率mechanical efficiency机械阻抗mechanical impedance随机振动stochastic vibration, random vibration隔振vibration isolation减振vibration reduction应力过冲stress overshoot喘振surge摆振shimmy起伏运动phugoid motion起伏振荡phugoid 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mechanics流控技术fluidics轴向流axial flow并向流co-current flow对向流counter current flow横向流cross flow螺旋流spiral flow旋拧流swirling flow滞后流after flow混合层mixing layer抖振buffeting风压wind pressure附壁效应wall attachment effect, Coanda effect简约频率reduced frequency爆炸力学mechanics of explosion终点弹道学terminal ballistics动态超高压技术dynamic ultrahigh pressure technique 流体弹塑性体hydro-elastoplastic medium热塑不稳定性thermoplastic instability空中爆炸explosion in air地下爆炸underground explosion水下爆炸underwater explosion电爆炸discharge-induced explosion激光爆炸laser-induced explosion核爆炸nuclear explosion点爆炸point-source explosion殉爆sympathatic detonation强爆炸intense explosion粒子束爆炸explosion by beam radiation 聚爆implosion起爆initiation of explosion爆破blasting霍普金森杆Hopkinson bar电炮electric gun电磁炮electromagnetic gun爆炸洞explosion chamber轻气炮light gas gun马赫反射Mach reflection基浪base surge成坑cratering能量沉积energy deposition爆心explosion center爆炸当量explosion equivalent火球fire ball爆高height of burst蘑菇云mushroom侵彻penetration规则反射regular reflection崩落spallation应变率史strain rate history流变学rheology聚合物减阻drag reduction by polymers挤出[物]胀大extrusion swell, die swell无管虹吸tubeless siphon剪胀效应dilatancy effect孔压[误差]效应hole-pressure[error]effect 剪切致稠shear thickening剪切致稀shear thinning触变性thixotropy反触变性anti-thixotropy超塑性superplasticity粘弹塑性材料viscoelasto-plastic material 滞弹性材料anelastic material本构关系constitutive relation麦克斯韦模型Maxwell model沃伊特-开尔文模型Voigt-Kelvin model宾厄姆模型Bingham model奥伊洛特模型Oldroyd model幂律模型power law model应力松驰stress relaxation应变史strain history应力史stress history记忆函数memory function衰退记忆fading memory应力增长stress growing粘度函数voscosity function相对粘度relative viscosity复态粘度complex viscosity拉伸粘度elongational viscosity拉伸流动elongational flow第一法向应力差first normal-stress difference第二法向应力差second normal-stress difference 德博拉数Deborah number魏森贝格数Weissenberg number动态模量dynamic modulus振荡剪切流oscillatory shear flow宇宙气体动力学cosmic gas dynamics等离[子]体动力学plasma dynamics电离气体ionized gas行星边界层planetary boundary layer阿尔文波Alfven wave泊肃叶-哈特曼流] Poiseuille-Hartman flow哈特曼数Hartman number生物流变学biorheology生物流体biofluid生物屈服点bioyield point生物屈服应力bioyield stress电气体力学electro-gas dynamics铁流体力学ferro-hydrodynamics血液流变学hemorheology, blood rheology血液动力学hemodynamics磁流体力学magneto fluid mechanics磁流体动力学magnetohydrodynamics, MHD磁流体动力波magnetohydrodynamic wave磁流体流magnetohydrodynamic flow磁流体动力稳定性magnetohydrodynamic stability 生物力学biomechanics生物流体力学biological fluid mechanics生物固体力学biological solid mechanics宾厄姆塑性流Bingham plastic flow开尔文体Kelvin body沃伊特体Voigt body可贴变形applicable deformation可贴曲面applicable surface边界润滑boundary lubrication液膜润滑fluid film lubrication向心收缩功concentric work离心收缩功eccentric work关节反作用力joint reaction force微循环力学microcyclic mechanics微纤维microfibril渗透性permeability生理横截面积physiological cross-sectional area 农业生物力学agrobiomechanics纤维度fibrousness硬皮度rustiness胶粘度gumminess粘稠度stickiness嫩度tenderness渗透流osmotic flow易位流translocation flow蒸腾流transpirational flow过滤阻力filtration resistance压扁wafering风雪流snow-driving wind停滞堆积accretion遇阻堆积encroachment沙漠地面desert floor流沙固定fixation of shifting sand流动阈值fluid threshold连续介质力学mechanics of continuous media 介质medium流体质点fluid particle无粘性流体nonviscous fluid, inviscid fluid连续介质假设continuous medium hypothesis流体运动学fluid kinematics水静力学hydrostatics液体静力学hydrostatics支配方程governing equation伯努利方程Bernoulli equation伯努利定理Bernonlli theorem毕奥-萨伐尔定律Biot-Savart law欧拉方程Euler equation亥姆霍兹定理Helmholtz theorem开尔文定理Kelvin theorem涡片vortex sheet库塔-茹可夫斯基条件Kutta-Zhoukowski condition 布拉休斯解Blasius solution达朗贝尔佯廖d'Alembert paradox雷诺数Reynolds number施特鲁哈尔数Strouhal number随体导数material derivative不可压缩流体incompressible fluid质量守恒conservation of mass动量守恒conservation of momentum能量守恒conservation of energy动量方程momentum equation能量方程energy equation控制体积control volume液体静压hydrostatic pressure涡量拟能enstrophy压差differential pressure流[动] flow流线stream line流面stream surface流管stream tube迹线path, path line流场flow field流态flow regime流动参量flow parameter流量flow rate, flow discharge涡旋vortex涡量vorticity涡丝vortex filament涡线vortex line涡面vortex surface涡层vortex layer涡环vortex ring涡对vortex pair涡管vortex 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mass 收缩contraction镜象法image method无量纲参数dimensionless parameter几何相似geometric similarity运动相似kinematic similarity动力相似[性] dynamic similarity平面流plane flow势potential势流potential flow速度势velocity potential复势complex potential复速度complex velocity流函数stream function源source汇sink速度[水]头velocity head拐角流corner flow空泡流cavity flow超空泡supercavity超空泡流supercavity flow空气动力学aerodynamics低速空气动力学low-speed aerodynamics 高速空气动力学high-speed aerodynamics 气动热力学aerothermodynamics亚声速流[动] subsonic flow跨声速流[动] transonic flow超声速流[动] supersonic flow锥形流conical flow楔流wedge flow叶栅流cascade flow非平衡流[动] non-equilibrium flow细长体slender body细长度slenderness钝头体bluff body钝体blunt body翼型airfoil翼弦chord薄翼理论thin-airfoil theory构型configuration后缘trailing edge迎角angle of attack失速stall脱体激波detached shock wave波阻wave drag诱导阻力induced drag诱导速度induced velocity临界雷诺数critical Reynolds number前缘涡leading edge vortex附着涡bound vortex约束涡confined vortex气动中心aerodynamic center气动力aerodynamic force气动噪声aerodynamic noise气动加热aerodynamic heating离解dissociation地面效应ground effect气体动力学gas dynamics稀疏波rarefaction wave热状态方程thermal equation of state喷管Nozzle普朗特-迈耶流Prandtl-Meyer flow瑞利流Rayleigh flow可压缩流[动] compressible flow可压缩流体compressible fluid绝热流adiabatic flow非绝热流diabatic flow未扰动流undisturbed flow等熵流isentropic flow匀熵流homoentropic flow兰金-于戈尼奥条件Rankine-Hugoniot condition 状态方程equation of state量热状态方程caloric equation of state完全气体perfect gas拉瓦尔喷管Laval nozzle马赫角Mach angle马赫锥Mach cone马赫线Mach line马赫数Mach number马赫波Mach wave当地马赫数local Mach number冲击波shock wave激波shock wave正激波normal shock wave斜激波oblique shock wave头波bow wave附体激波attached shock wave激波阵面shock front激波层shock layer压缩波compression wave反射reflection折射refraction散射scattering衍射diffraction绕射diffraction出口压力exit pressure超压[强] over pressure反压back pressure爆炸explosion爆轰detonation缓燃deflagration水动力学hydrodynamics液体动力学hydrodynamics泰勒不稳定性Taylor instability盖斯特纳波Gerstner wave斯托克斯波Stokes wave瑞利数Rayleigh number自由面free surface波速wave speed, wave velocity 波高wave height波列wave train波群wave group波能wave energy表面波surface wave表面张力波capillary 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stability不稳定性instability奥尔-索末菲方程Orr-Sommerfeld equation涡量方程vorticity equation泊肃叶流Poiseuille flow奥辛流Oseen flow剪切流shear flow粘性流[动] viscous flow层流laminar flow分离流separated flow二次流secondary flow近场流near field flow远场流far field flow滞止流stagnation flow尾流wake [flow]回流back flow反流reverse flow射流jet自由射流free jet管流pipe flow, tube flow内流internal flow拟序结构coherent structure 猝发过程bursting process表观粘度apparent viscosity 运动粘性kinematic viscosity 动力粘性dynamic viscosity泊poise厘泊centipoise厘沱centistoke剪切层shear layer次层sublayer流动分离flow separation层流分离laminar separation 湍流分离turbulent separation 分离点separation point附着点attachment point再附reattachment再层流化relaminarization起动涡starting vortex驻涡standing vortex涡旋破碎vortex breakdown涡旋脱落vortex shedding压[力]降pressure drop压差阻力pressure drag压力能pressure energy型阻profile drag滑移速度slip velocity无滑移条件non-slip condition壁剪应力skin friction, frictional drag壁剪切速度friction velocity磨擦损失friction loss磨擦因子friction factor耗散dissipation滞后lag相似性解similar solution局域相似local similarity气体润滑gas lubrication液体动力润滑hydrodynamic lubrication浆体slurry泰勒数Taylor number纳维-斯托克斯方程Navier-Stokes equation 牛顿流体Newtonian fluid边界层理论boundary later theory边界层方程boundary layer equation边界层boundary layer附面层boundary layer层流边界层laminar boundary layer湍流边界层turbulent boundary layer温度边界层thermal boundary layer边界层转捩boundary layer transition边界层分离boundary layer separation边界层厚度boundary layer thickness位移厚度displacement thickness能量厚度energy thickness焓厚度enthalpy thickness注入injection吸出suction泰勒涡Taylor vortex速度亏损律velocity defect law形状因子shape factor测速法anemometry粘度测定法visco[si] metry流动显示flow visualization油烟显示oil smoke visualization孔板流量计orifice meter频率响应frequency response油膜显示oil film visualization阴影法shadow method纹影法schlieren method烟丝法smoke wire method丝线法tuft method氢泡法nydrogen bubble method相似理论similarity theory相似律similarity law部分相似partial similarity定理pi theorem, Buckingham theorem静[态]校准static calibration动态校准dynamic calibration风洞wind tunnel激波管shock tube激波管风洞shock tube wind tunnel水洞water tunnel拖曳水池towing tank旋臂水池rotating arm basin扩散段diffuser测压孔pressure tap皮托管pitot tube普雷斯顿管preston tube斯坦顿管Stanton tube文丘里管Venturi tubeU形管U-tube压强计manometer微压计micromanometer多管压强计multiple manometer静压管static [pressure]tube流速计anemometer风速管Pitot- static tube激光多普勒测速计laser Doppler anemometer, laser Doppler velocimeter 热线流速计hot-wire anemometer热膜流速计hot- film anemometer流量计flow meter粘度计visco[si] meter涡量计vorticity meter传感器transducer, sensor压强传感器pressure transducer热敏电阻thermistor示踪物tracer时间线time line脉线streak line尺度效应scale effect壁效应wall effect堵塞blockage堵寒效应blockage effect动态响应dynamic response响应频率response frequency底压base pressure菲克定律Fick law巴塞特力Basset force埃克特数Eckert number格拉斯霍夫数Grashof number努塞特数Nusselt number普朗特数prandtl number雷诺比拟Reynolds analogy施密特数schmidt number斯坦顿数Stanton number对流convection自由对流natural convection, free convec-tion 强迫对流forced convection热对流heat convection质量传递mass transfer传质系数mass transfer coefficient热量传递heat transfer传热系数heat transfer coefficient对流传热convective heat transfer辐射传热radiative heat transfer动量交换momentum transfer能量传递energy transfer传导conduction热传导conductive heat transfer热交换heat exchange临界热通量critical heat flux浓度concentration扩散diffusion扩散性diffusivity扩散率diffusivity扩散速度diffusion velocity分子扩散molecular diffusion沸腾boiling蒸发evaporation气化gasification凝结condensation成核nucleation计算流体力学computational fluid mechanics 多重尺度问题multiple scale problem伯格斯方程Burgers equation对流扩散方程convection diffusion equation KDU方程KDV equation修正微分方程modified differential equation拉克斯等价定理Lax equivalence theorem数值模拟numerical simulation大涡模拟large eddy simulation数值粘性numerical viscosity非线性不稳定性nonlinear instability希尔特稳定性分析Hirt stability analysis相容条件consistency conditionCFL条件Courant- Friedrichs- Lewy condition ,CFL condition 狄里克雷边界条件Dirichlet boundary condition熵条件entropy condition远场边界条件far field boundary condition流入边界条件inflow boundary condition无反射边界条件nonreflecting boundary condition数值边界条件numerical boundary condition流出边界条件outflow boundary condition冯.诺伊曼条件von Neumann condition近似因子分解法approximate factorization method人工压缩artificial compression人工粘性artificial viscosity边界元法boundary element method配置方法collocation method能量法energy method有限体积法finite volume method流体网格法fluid in cell method, FLIC method通量校正传输法flux-corrected transport method通量矢量分解法flux vector splitting method伽辽金法Galerkin method积分方法integral method标记网格法marker and cell method, MAC method特征线法method of characteristics直线法method of lines矩量法moment method多重网格法multi- grid method板块法panel method质点网格法particle in cell method, PIC method质点法particle method预估校正法predictor-corrector method投影法projection method准谱法pseudo-spectral method随机选取法random choice method激波捕捉法shock-capturing method激波拟合法shock-fitting method谱方法spectral method稀疏矩阵分解法split coefficient matrix method不定常法time-dependent method时间分步法time splitting method变分法variational method涡方法vortex method隐格式implicit scheme显格式explicit scheme交替方向隐格式alternating direction implicit scheme, ADI scheme 反扩散差分格式anti-diffusion difference scheme紧差分格式compact difference scheme守恒差分格式conservation difference scheme克兰克-尼科尔森格式Crank-Nicolson scheme杜福特-弗兰克尔格式Dufort-Frankel scheme指数格式exponential scheme戈本诺夫格式Godunov scheme高分辨率格式high resolution scheme拉克斯-温德罗夫格式Lax-Wendroff scheme蛙跳格式leap-frog scheme单调差分格式monotone difference scheme保单调差分格式monotonicity preserving difference scheme穆曼-科尔格式Murman-Cole scheme半隐格式semi-implicit scheme斜迎风格式skew-upstream scheme全变差下降格式total variation decreasing scheme TVD scheme迎风格式upstream scheme , upwind scheme计算区域computational domain物理区域physical domain影响域domain of influence依赖域domain of dependence区域分解domain decomposition维数分解dimensional split物理解physical solution弱解weak solution黎曼解算子Riemann solver守恒型conservation form弱守恒型weak conservation form强守恒型strong conservation form散度型divergence form贴体曲线坐标body- fitted curvilinear coordi-nates[自]适应网格[self-] adaptive mesh适应网格生成adaptive grid generation自动网格生成automatic grid generation数值网格生成numerical grid generation交错网格staggered mesh网格雷诺数cell Reynolds number数植扩散numerical diffusion数值耗散numerical dissipation数值色散numerical dispersion数值通量numerical flux放大因子amplification factor放大矩阵amplification matrix阻尼误差damping error离散涡discrete vortex熵通量entropy flux熵函数entropy function分步法fractional step method广义连续统力学generalized continuum mechanics简单物质simple material纯力学物质purely mechanical material微分型物质material of differential type积分型物质material of integral type混合物组份constituents of a mixture非协调理论incompatibility theory微极理论micropolar theory决定性原理principle of determinism等存在原理principle of equipresence局部作用原理principle of objectivity客观性原理principle of objectivity电磁连续统理论theory of electromagnetic continuum 内时理论endochronic theory非局部理论nonlocal theory混合物理论theory of mixtures里夫林-矣里克森张量Rivlin-Ericksen tensor声张量acoustic tensor半向同性张量hemitropic tensor各向同性张量isotropic tensor应变张量strain tensor伸缩张量stretch tensor连续旋错continuous dislination连续位错continuous dislocation动量矩平衡angular momentum balance余本构关系complementary constitutive relations共旋导数co-rotational derivative, Jaumann derivative 非完整分量anholonomic component爬升效应climbing effect协调条件compatibility condition错综度complexity当时构形current configuration能量平衡energy balance变形梯度deformation gradient有限弹性finite elasticity熵增entropy production标架无差异性frame indifference弹性势elastic potential熵不等式entropy inequality极分解polar decomposition低弹性hypoelasticity参考构形reference configuration响应泛函response functional动量平衡momentum balance奇异面singular surface贮能函数stored-energy function内部约束internal constraint物理分量physical components本原元primitive element普适变形universal deformation速度梯度velocity gradient测粘流动viscometric flow当地导数local derivative岩石力学rock mechanics原始岩体应力virgin rock stress构造应力tectonic stress三轴压缩试验three-axial compression test 三轴拉伸试验three-axial tensile test三轴试验triaxial test岩层静态应力lithostatic stress吕荣lugeon地压强geostatic pressure水力劈裂hydraulic fracture咬合[作用] interlocking内禀抗剪强度intrinsic shear strength循环抗剪强度cyclic shear strength残余抗剪强度residual shear strength土力学soil mechanics孔隙比void ratio内磨擦角angle of internal friction休止角angle of repose孔隙率porosity围压ambient pressure渗透系数coefficient of permeability [抗]剪切角angle of shear resistance渗流力seepage force表观粘聚力apparent cohesion粘聚力cohesion稠度consistency固结consolidation主固结primary consolidation次固结secondary consolidation固结仪consolidometer浮升力uplift扩容dilatancy有效应力effective stress絮凝[作用] flocculation主动土压力active earth pressure 被动土压力passive earth pressure 土动力学soil dynamics应力解除stress relief次时间效应secondary time effect 贯入阻力penetration resistance沙土液化liquefaction of sand泥流mud flow多相流multiphase flow马格努斯效应Magnus effect韦伯数Weber number环状流annular flow泡状流bubble flow层状流stratified flow平衡流equilibrium flow二组份流two-component flow冻结流frozen flow均质流homogeneous flow二相流two-phase flow气-液流gas-liquid flow气-固流gas-solid flow液-气流liquid-gas flow液-固流liquid-solid flow液体-蒸气流liquid-vapor flow浓相dense phase稀相dilute phase连续相continuous phase离散相dispersed phase悬浮suspension气力输运pneumatic transport气泡形成bubble formation体密度bulk density壅塞choking微滴droplet挟带entrainment流型flow pattern流[态]化fluidization界面interface跃动速度saltation velocity非牛顿流体力学non-Newtonian fluid mechanics非牛顿流体non-Newtonian fluid幂律流体power law fluid拟塑性流体pseudoplastic fluid触稠流体rheopectic fluid触变流体thixotropic fluid粘弹性流体viscoelastic fluid流变测量学rheometry震凝性rheopexy体[积]粘性bulk viscosity魏森贝格效应Weissenberg effect流变仪rheometer稀薄气体动力学rarefied gas dynamics物理化学流体力学physico-chemical hydrodynamics 空气热化学aerothermochemistry绝对压强absolute pressure绝对反应速率absolute reaction rate绝对温度absolute temperature吸收系数absorption coefficient活化分子activated molecule活化能activation energy绝热压缩adiabatic compression绝热膨胀adiabatic expansion绝热火焰温度adiabatic flame temperature电弧风洞arc tunnel原子热atomic heat雾化atomization自燃auto-ignition自动氧化auto-oxidation可用能量available energy缓冲作用buffer action松密度bulk density燃烧率burning rate燃烧速度burning velocity接触面contact surface烧蚀ablation弹性力学elasticity弹性理论theory of elasticity均匀应力状态homogeneous state of stress应力不变量stress invariant应变不变量strain invariant应变椭球strain ellipsoid均匀应变状态homogeneous state of strain应变协调方程equation of strain compatibility拉梅常量Lame constants各向同性弹性isotropic elasticity旋转圆盘rotating circular disk楔wedge开尔文问题Kelvin problem布西内斯克问题Boussinesq problem艾里应力函数Airy stress function克罗索夫-穆斯赫利什维利法Kolosoff-Muskhelishvili method 基尔霍夫假设Kirchhoff hypothesis板Plate矩形板Rectangular plate圆板Circular plate环板Annular plate波纹板Corrugated plate加劲板Stiffened plate,reinforced Plate中厚板Plate of moderate thickness弯[曲]应力函数Stress function of bending壳Shell扁壳Shallow shell旋转壳Revolutionary shell球壳Spherical shell[圆]柱壳Cylindrical shell锥壳Conical shell环壳Toroidal shell封闭壳Closed shell波纹壳Corrugated shell扭[转]应力函数Stress function of torsion翘曲函数Warping function半逆解法semi-inverse method瑞利--里茨法Rayleigh-Ritz method松弛法Relaxation method莱维法Levy method松弛Relaxation量纲分析Dimensional analysis自相似[性] self-similarity影响面Influence surface接触应力Contact stress赫兹理论Hertz theory协调接触Conforming contact滑动接触Sliding contact滚动接触Rolling contact压入Indentation各向异性弹性Anisotropic elasticity颗粒材料Granular material散体力学Mechanics of granular media 热弹性Thermoelasticity超弹性Hyperelasticity粘弹性Viscoelasticity对应原理Correspondence principle褶皱Wrinkle塑性全量理论Total theory of plasticity 滑动Sliding微滑Microslip粗糙度Roughness非线性弹性Nonlinear elasticity大挠度Large deflection突弹跳变snap-through有限变形Finite deformation格林应变Green strain阿尔曼西应变Almansi strain弹性动力学Dynamic elasticity运动方程Equation of motion准静态的Quasi-static气动弹性Aeroelasticity水弹性Hydroelasticity颤振Flutter弹性波Elastic wave简单波Simple wave柱面波Cylindrical wave水平剪切波Horizontal shear wave竖直剪切波Vertical shear wave体波body wave无旋波Irrotational wave畸变波Distortion wave膨胀波Dilatation wave瑞利波Rayleigh wave等容波Equivoluminal wave勒夫波Love wave界面波Interfacial wave边缘效应edge effect塑性力学Plasticity可成形性Formability金属成形Metal forming。
第二单元力学概论力学的基本概念:力学是用来处理运动,时间和力的科学分析的分支,它由静力学和动力学组成。
静力学研究静态系统的分析,这时,时间不是一个考虑的因素;动力学则是随时间变化的系统。
力是通过相配合的表面传递到机器各个构件的。
例如,从齿轮到轴或一个齿轮通过啮合齿传动到另一个齿轮或连杆通过轴承传到杠杆,从V带到滚轮或从凸轮到传动件。
有许多理由都必须知道力的大小。
力在边界及配合表面的分布必须要合理,其强度必须在构成表面的材料的工作极限内。
例如,如果作用在套筒轴承上的力太大,将会把油膜挤出,并导致金属表面的胶合,过热和轴承过快失效,动力学的研究主要是确定李的大小、时间和位置。
下面将说明一下我们这方面的研究力:我们最早的关于力的想法是源于我们对推、举和拉河中物体的需要。
因此力是一个物体对另一个物体的作用。
自觉对力的联系包括力作用的位置,方向和大小,这些称为力的特性。
物质:物质是一种材料或实物,如果它完全封闭则称为物体。
质量:牛顿吧质量定义为物体的数量,由体积和密度来衡量。
这定义并不是很多人满意的,因为密度是单位体积的质量。
通过猜想我们可以谅解牛顿,可能他并不认为那是个定义。
然而,他已经认识到了一个事实,那就是所有的物体都具有不同于重量的内在性质。
所以,尽管月球重量不同于地球重量,但一块月球上的岩石仍有特定不变的本质数量。
这个恒定的本质数量或物质食粮就是岩石的质量。
国际单位制最大的有点事它对任何物体有且仅有一个单位。
长度的单位为米,质量的单位为千克,力的单位为牛顿,时间的单位为秒等等。
为了和这种特性保持一致,就要求一个给定的单位或词不能仅一个被认可的技术名称在二个物理量中使用。
然而,习惯叫做“重量”的这个词已经在技术和非技术领域广泛使用,表示着物体所受的引力和其本身质量。
粒子:粒子就是指尺寸小到可以忽略的物体。
刚体:物体要么是弹性的,要么是塑性的,只要作用上力都会产生变形。
当物体形变量很小时,通常将其假想为刚体,即没有变形的能力,作此假想以便简化分析。
课程简介课程:建筑制图[Architectural Drawing]编号:学时:32学分:2内容提要:本课程的主要内容有制图基本知识,投影基本知识,点、直线、平面的投影,轴测投影,组合体视图,工程图样的表达方法,建筑形体的透视,正投影图中的的阴影和透视阴影等。
使用教材:《建筑制图》胡志华编苏州大学出版社2002年适用专业:城市规划、建筑学、艺术设计[室内]、园林先修课程:无课程:工程制图基础B[Basic of Engineering Drawing]编号:学时:32学分:2内容提要:本课程的主要内容有制图基本知识和基本技能,投影的基本知识,空间几何元素的投影及其相对位置,立体的投影及其表面的交线,轴测投影图,组合体视图,机件表达方法,标准件及常用件的画法,零件图及装配图的基本读图与绘图方法。
使用教材:《机械制图》周蔼明编同济大学出版社2003年第三版适用专业:电子信息工程、电子信息科学与技术先修课程:无课程:画法几何及土建制图(一)[Descriptive Geometry And Civil Engineering Drawing(1)]编号:学时:48学分:3内容提要:本课程的主要内容有投影的基本知识,空间几何元素的投影,立体的投影及其表面的交线,轴测投影图的画法,组合体视图,建筑形体表达方法。
使用教材:《画法几何及土木工程制图》王书文编苏州大学出版社2008年第一版适用专业:土木工程先修课程:无课程:画法几何及土建制图(二) [Descriptive Geometry And Civil Engineering Drawing(2)]编号:学时:32学分:2内容提要:制图基本知识与技能,组合体绘图,房屋建筑施工图、结构施工图、给水排水施工图的读图与绘图。
使用教材:《画法几何及土木工程制图》王书文编苏州大学出版社2008年第一版适用专业:土木工程先修课程:画法几何及土建制图(一)课程:土建制图基础[Basic of Civil Engineering Drawing]编号:学时:48学分:3内容提要:本课程的主要内容有投影的基本知识,空间几何元素的投影,立体的投影及其表面的交线,轴测投影图的画法,制图基本知识与技能,组合体视图,建筑形体表达方法,房屋建筑施工图、结构施工图的读图与绘图。
1、应力和应变应力和应变的概念可以通过考虑一个棱柱形杆的拉伸这样一个简单的方式来说明。
一个棱柱形的杆是一个遍及它的长度方向和直轴都是恒定的横截面。
在这个实例中,假设在杆的两端施加有轴向力F,并且在杆上产生了均匀的伸长或者拉紧。
通过在杆上人工分割出一个垂直于其轴的截面mm,我们可以分离出杆的部分作为自由体【如图1(b)】。
在左端施加有拉力P,在另一个端有一个代表杆上被移除部分作用在仍然保存的那部分的力。
这些力是连续分布在横截面的,类似于静水压力在被淹没表面的连续分布。
力的集度,也就是单位面积上的力,叫做应力,通常是用希腊字母,来表示。
假设应力在横截面上是均匀分布的【如图1(b)】,我们可以很容易的看出它的合力等于集度,乘以杆的横截面积A。
而且,从图1所示的物体的平衡,我们可以看出它的合力与力P必须的大小相等,方向相反。
因此,我们可以得出等式(1)可以作为棱柱形杆上均匀应力的方程。
这个等式表明应力的单位是,力除以面积。
当杆被力P拉伸时,如图所示,产生的应力是拉应力,如果力在方向是相反,使杆被压缩,它们就叫做压应力。
使等式(1)成立的一个必要条件是,应力,必须是均匀分布在杆的横截面上。
如果轴向力P作用在横截面的形心处,那么这个条件就实现了。
当力P没有通过形心时,杆会发生弯曲,这就需要更复杂的分析。
目前,我们假设所有的轴向力都是作用在横截面的形心处,除非有相反情况特别说明。
同样,除非另有说明,一般也假设物体的质量是忽略的,如我们讨论图1的杆一样。
轴向力使杆产生的全部伸长量,用希腊字母δ表示【如图1(a)】,单位长度的伸长量,或者应变,可以用等式来决定。
L是杆的总长。
注意应变ε是一个无量纲的量。
只要应变是在杆的长度方向均匀的,应变就可以从等式(2)中准确获得。
如果杆处于拉伸状态,应变就是拉应变,代表材料的伸长或者延长 如果杆处于受压状态,那么应变就是压应变,这也就意味着杆上临近的横截面是互相靠近的。
当材料的应力和应变显示的是线性关系时,也就是线弹性。
这对多数固体材料来说是极其重要的性质,包括多数金属,塑料,木材,混凝土和陶瓷。
处于拉伸状态下,杆的应力和应变间的线性关系可以用简单的等式来表示。
E是比例常数,叫做材料的弹性模量。
注意E和应力有同样的单位。
在英国科学家托马斯·杨(1773 ~ 1829)研究杆的弹性行为之后,弹性模量有时也叫做杨氏模量。
对大多数材料来说,压缩状态下的弹性模量与处于拉伸时的弹性模量的一样的。
2、拉伸应力应变行为一个特殊材料中应力和应变的关系是通过拉伸测试来决定的。
材料的试样通常是圆棒的形式,被安置在测试机上,承受拉力。
当载荷增加时,测量棒上的力和棒的伸长量。
力除以横截面积可以得出棒的应力,伸长量除以伸长发生方向的长度可以得出应变。
通过这种方式,材料的完整应力应变图就可以得到。
图1所示的是结构钢的应力应变图的典型形状,轴向应变显示在水平轴,对应的应力以纵坐标表示为曲线OABCDE。
从O点到A点,应力和应变之间是直接成比例的,图形也是线性的。
过了A点,应力应变间的线性关系就不存在了,因此A点处的应力叫做比例极限。
随着荷载的增加,应变比应力增加的更快,直到在B点,在拉应力没有明显增大的情况下,物体也发生了相当大的伸长。
这种现象叫做材料的屈服,点B处的应力叫做屈服点或者屈服应力。
在区域BC 材料开始具有塑性,棒也开始塑性伸长,伸长量是在比例极限处伸长量的10或者15倍。
在C点,材料开始应变硬化,并且进一步的阻力,阻止载荷的增加。
这样,随着进一步的伸长,应变增加,并且在D点达到最大值,或者极限应变。
过了这一点,棒的拉伸伴随着载荷的减少,试样最后在图上E点断裂。
在棒伸长期间,发生了侧面的收缩,导致棒的横截面积减小。
这个现象在C点之前,对应力应变图没有影响,但是过了这一点,面积的减小对应力的计算值有明显的影响。
棒就会发生明显的颈缩(如图2所示),并且如果颈处狭窄部分的实际横截面积被用于计算ζ,将会发现真实的应力应变曲线是虚线CE。
尽管在极限应力达到之后,棒上的总荷载有实际的减小,这个减小是由于面积的减少,而不是材料强度的减小。
在失效点之前,材料实际经受了应力的增加。
然而,为了多数实用目的,常规的应力应变曲线OABCDE是基于试样最初的横截面积,为设计目的提供了令人满意的信息。
图1的图形,画出来是为了表示应力应变曲线的一般特性。
在应力应变曲线的最初区域,材料表现的既有弹性又有线性。
钢材的应力应变图上的从O到A的区域就是很好的例子。
紧接着大的塑性应变,明显屈服点的出现,对于在今天是很普通的结构化金属——钢材来说稍微有点独特。
铝合金从线性到非线性区域是更渐渐的转变。
在失效之前,钢和许多铝合金承受了更大的应变,所以被归类为易延展的。
另一方面,脆性材料在很低的应变时就失效了。
实例包括陶瓷,铸铁,混凝土,某些金属合金,和玻璃。
3、圆棒的扭转让我们设想一下,一个具有圆形横截面的棒被作用在其末端的力偶扭转(如图1)。
以这种方式加载的棒据称是处于纯扭转。
从考虑对称性可以看出,圆棒的横截面在纵轴方向是作为刚体扭转的,半径依然是直的,横截面是圆形的。
并且,如果棒扭转的总角度比较小的话,棒的长度和半径r都不会改变。
在扭转期间,对应于棒的一端,棒的另一端绕着纵轴会发生扭转。
例如,如果我们把棒的左端看做固定的,那么对应于棒的左端,棒的右端会旋转一个角度。
同时,棒表面的纵向线例如nn,会旋转一个小的角度到位置。
因为扭转,棒表面的矩形单元,例如图中所示的在两个横截面之间相距的单元,被扭转成长菱形。
当一个杆状物承受纯扭转时,扭转角的变化率沿着棒的长度方向是恒定不变的。
这个常数代表单位长度的扭转角,用符合 表示。
这样,我们得出,L是轴的长度。
然后,我们可以得到切应变。
作用在单元边线处的切应力有图1所示的方向。
对于线弹性材料,切应力大小是。
等式(1)(2)把杆状物的应变和应力与单位长度的扭转角联系起来。
杆状物内部的应力表述用的方式类似于用于杆状物表面的表述方式。
因为棒横截面的半径依然是直的,在扭转时没有扭曲,我们看到位于半径为ρ的圆柱体表面的内部单元,是纯剪切并伴随着对应的切应变,应力可以从下述的表达式得出。
这些等式表明,从轴心处切应力和切应变随着径向距离是线性变化的,并且在外表面达到最大值。
作用在横截面的切应力,由等式(3b)给出,伴随着作用在杆状物纵向平面的相等的切应力。
这个结果是从这样一个事实得到的,就是相等的切应力总是存在于相互垂直的平面。
如果材料纵向受剪弱于侧向受剪(例如,木材),受扭杆状物的第一次断裂将会出现在它的纵向表面。
杆状物表面的纯剪切应力的表述等效于,对于杆状物轴扭转45。
的单元上的拉应力和压应力。
如果一种受拉比受剪弱的材料受扭,那么材料将会沿着与轴成45。
的螺旋线处以收缩的方式失效。
通过扭转一支粉笔的方式就可以很容易的演示这种失效。
可以建立施加的扭矩T和产生的扭转角间的关系。
切应力的合力必须静定的等于合扭矩。
作用在单元面积dA上的剪切力是,这个力对于棒轴的力矩是。
在等式(3b)中,力矩等于。
合力矩T是整个横截面上的单元力矩的总和,因此,总和,因此,是圆截面的极惯性矩。
从等式(4)我们可以得到,是单位长度的扭转角,与扭矩T成正比,与乘积,是相反的,是杆的扭转刚度。
4、梁的挠曲一根承受轴横向力的棒叫做梁。
图1中的梁,一端是针状支撑,另一端的滚动支撑,叫做简支梁或者简单的梁。
简支梁的本质特征是在弯曲时梁的两端可以自由转动,但是它不能够横向移动。
另外,梁的一端可以沿轴向自由移动。
一端是嵌入式或者固定,另一端的自由的梁,叫做悬臂梁。
梁的固定端既不可以转动也不可以移动,自由端则可以转动和移动。
梁上的荷载可以分为集中力,例如图1中的力 ,或者分布载荷,可以表述为沿着梁轴单位距离作用单位力。
轴向力 作用于横截面的法向,通过横截面的质心。
剪力??平行于横截面,弯矩 作用于平面梁,被叫做合应力。
剪力、弯矩 和梁上荷载的关系可以表述为。
这个等式表示,在分布载荷(或者没有载荷)作用于梁上时,弯矩的变化率等于剪力的代数值。
如果梁上作用有集中力,那么在集中力作用点剪力处,将会有突变,或者不连续。
作用在梁侧面的载荷将会引起梁的挠曲。
如图 所示,在力 作用前,梁的纵轴是直的。
在弯曲后,梁的轴变成了曲线,表现为曲线,让我们假设xy平面是对称与梁的平面,并且所有的载荷都作用在平面内。
那么曲线,叫做梁的挠曲线,也会在平面内。
从图形的几何形状可以看出,是曲率,等于曲率的半径的倒数。
这样,曲率等于角度在沿着挠曲线测量的长度方面的变换率。
梁挠曲线的基本微分方程可以表述为,是梁从初始位置的挠度。
必须在每个事例中求积分来获得挠度。
这个步骤包括方程的连续积分,作为结果的积分常数从梁的边界条件获得。
应该明白,只有在材料适用于胡克定律并且挠曲线的斜率是很小的时候,方程才是有效。
另一种获得梁挠度的方法是力矩面积法。
这个方法得名于它利用了弯矩图的面积。
当想得到挠度或者梁上一点处的斜率,而不是获得挠曲线的整个方程,这个方法是特别有用的。
作用在横截面上任意一点处的正应力和切应力,可以使用方程,其中 是在横截面中性轴方面的第二力矩(或者惯性矩),Q是梁平面面积的第一力矩(或者静态矩)。
可以看出梁外缘处正应力是最大的,在中性轴处为零,在外缘处切应力为零,在中性轴处经常达到最大。
梁上的剪力V和弯矩M经常随着距离变化,距离规定是从它们作用在梁上的横截面处开始的。
当设计一个梁时,非常想知道梁上所以横截面处和的值,提供这方面信息的一个很简便的方法是画一个表达它们沿着梁轴变化的图。
为了画出图,我们把横截面的位置作为横坐标,把对应的剪力或者弯矩的值作为纵坐标。
这样的图像叫做剪力图或者弯矩图。
图1中的简支梁是静定梁中的一种。
这种梁的特征的它所有的反作用力都是由静力平衡方程决定的。
反作用力的数目多于静力平衡方程数目的梁叫做超静定梁。
对于静定梁,我们可以通过求解静力平衡方程快速获得梁的反作用力。
然而,当梁是超静定时,我们不能仅从静力方面求解解决。
取而代之的是,我们必须考虑梁的挠度,并且获得相容方程作为静力方程的补充。
6、刚体的平衡静力学的主要目标是建立一个基本理论,来管理作用在处于平衡状态的物体上的力。
描述阻止物体移动的力的一个手段是自由体受力图,它使物体从周围的事物中隔离出来。
在受力图中,我们展示了施加在物体上的所有力,记住牛顿第三定律告诉我们的,力是物体之间相互作用的结果。
构建受力图的过程帮助我们理解系统的参数是很重要的。
构建自由体受力图的部分任务的为了检查支撑结构,以便我们可以推导出应用在物体上的什么类型的力。
这些力有时叫做约束力,因为它们代表支撑结构约束物体移动的方式。
对这些力的另一个术语是反作用力,因为它们代表支撑结构对物体移动趋势做出反应的方式。