浙江大学 材料力学课件10-能量法(新)
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材料力学第10章能量法在材料力学这门学科中,能量法是一种重要的分析方法。
它可以帮助我们计算杆件受力、弯曲、扭转等方面的机械能量,以及计算受力杆件的变形和应力分布等方面的物理能量。
本文将对材料力学第10章中的能量法做一简要介绍和讲解。
第一节:能量法的基本概念能量法的基本概念是物理学中的能量守恒定律。
根据能量守恒定律,能量可以被转化为其他形式,但总能量守恒不变。
在材料力学中,能量法通过分析杆件的受力变形过程,计算机械能、变形能和应变能等不同形式的能量,来求解某些物理量,如杆件的应力、变形等。
第二节:能量法的应用能量法可以应用在杆件的弯曲、扭转、受力等方面。
其中,弯曲问题是最为常见的。
在弯曲分析中,我们需要计算杆件上各点的剪力和弯矩,使用能量法时,我们可以采用双曲线弧长法和曲率半径法来计算。
在扭转分析中,我们需要计算杆件上各点的切向力和扭矩,使用能量法时,我们可采用扭转角度法和扭转能的变化法来计算。
在受力分析中,我们需要计算杆件上各点的应力和应变,使用能量法时,我们可以用弹性能和破裂能来计算杆件的应力和应变等物理量。
第三节:能量法的计算过程在应用能量法进行分析时,需要进行以下步骤:1. 建立受力变形模型:根据杆件的几何形状和受力情况建立受力变形模型,确定受力分布和变形情况。
2. 确定杆件的位移和应变能量:计算杆件受力变形后的弹性能、变形能等物理能量。
3. 利用能量守恒定律:将机械能、弹性能、变形能和应变能等能量之和等于零,根据能量守恒定律和受力变形模型,求解杆件的位移、应力和应变等物理量。
4. 对解得的结果进行有效检验:通过检查应力、应变等物理量的分布情况,对解得的结果进行有效检验。
总而言之,能量法是材料力学分析领域中非常重要的分析方法。
它广泛应用于工程设计、科研和生产实践等领域。
通过掌握能量法的理论基础和实际应用方法,可以有效地分析和解决杆件受力、弯曲、扭转等方面的技术问题,推动材料力学学科的发展进步。