《弹性力学》试题(重学考试试卷--参考答案)

弹性力学复习重点+试题及答案【整理版】

弹性力学2005 期末考试复习资料 一、简答题 1．试写出弹性力学平面问题的基本方程，它们揭示的是那些物理量之间的相互关系?在应用这些方程时，应注意些什么问题？ 答：平面问题中的平衡微分方程:揭示的是应力分量与体力分量间的相互关系。应注意两个微分方程中包含着三个未知函数σx、σy、τxy=τyx ，因此，决定应力分量的问题是超静定的，还必须考虑形变和位移,才能解决问题。 平面问题的几何方程：揭示的是形变分量与位移分量间的相互关系。应注意当物体的位移分量完全确定时，形变量即完全确定.反之，当形变分量完全确定时，位移分量却不能完全确定。 平面问题中的物理方程:揭示的是形变分量与应力分量间的相互关系。应注意平面应力问题和平面应变问题物理方程的转换关系. 2．按照边界条件的不同，弹性力学问题分为那几类边界问题? 试作简要说明. 答：按照边界条件的不同，弹性力学问题分为位移边界问题、应力边界问题和 混合边界问题。 位移边界问题是指物体在全部边界上的位移分量是已知的，也就是位移的边界值是边界上坐标的已知函数。 应力边界问题中，物体在全部边界上所受的面力是已知的， 即面力分量在边界上所有各点都是坐标的已知函数。 混合边界问题中，物体的一部分边界具有已知位移，因而具有位移边界条件；另一部分边界则具有应力边界条件。 3．弹性体任意一点的应力状态由几个应力分量决定?试将它们写出。如何确定它们的正负号? 答：弹性体任意一点的应力状态由6个应力分量决定，它们是:σx、σy、σz、τxy、τyz、、τzx。正面上的应力以沿坐标轴正方向为正,沿坐标轴负方向为负。负面上的应力以沿坐标轴负方向为正，沿坐标轴正方向为负。 4．在推导弹性力学基本方程时,采用了那些基本假定？什么是“理想弹性体"?试举例说明。 答:答：在推导弹性力学基本方程时，采用了以下基本假定： （1）假定物体是连续的. （2）假定物体是完全弹性的。 (3)假定物体是均匀的. （4）假定物体是各向同性的. （5）假定位移和变形是微小的。 符合（1）~（4)条假定的物体称为“理想弹性体"。一般混凝土构件、一般土质地基可近似视为“理想弹性体"。 5．什么叫平面应力问题?什么叫平面应变问题？各举一个工程中的实例。 答:平面应力问题是指很薄的等厚度薄板只在板边上受有平行于板面并且不沿厚度变化的 面力，同时体力也平行于板面并且不沿厚度变化。如工程中的深梁以及平板坝的平板 支墩就属于此类。 平面应变问题是指很长的柱型体,它的横截面在柱面上受有平行于横截面而且不沿长 度变化的面力，同时体力也平行于横截面而且也不沿长度变化，即内在因素和外来作 用都不沿长度而变化。 6．在弹性力学里分析问题，要从几方面考虑?各方面反映的是那些变量间的关系? 答：在弹性力学利分析问题，要从3方面来考虑：静力学方面、几何学方面、物理学方面。 平面问题的静力学方面主要考虑的是应力分量和体力分量之间的关系也就是平面问 题的平衡微分方程。平面问题的几何学方面主要考虑的是形变分量与位移分量之间的 关系，也就是平面问题中的几何方程。平面问题的物理学方 面主要反映的是形变分量与应力分量之间的关系，也就是平 面问题中的物理方程. 7．按照边界条件的不同，弹性力学问题分为那几类边界问题？ 试作简要说明 答:按照边界条件的不同，弹性力学问题可分为两类边界问题：（1）平面应力问题: 很薄的等厚度板，只在板边上受有平行于板面并且不沿厚度变化的面力。这一类问题可以简化为平面应力问

《弹性力学》试题参考答案与弹性力学复习题

弹性力学复习资料 一、简答题 √1．试写出弹性力学平面问题的基本方程.它们揭示的是那些物理量之间的相互关系？在应用这些方程时.应注意些什么问题？ 答：平面问题中的平衡微分方程：揭示的是应力分量与体力分量间的相互关系。应注意两个微分方程中包含着三个未知函数σx、σy、τxy=τyx .因此.决定应力分量的问题是超静定的.还必须考虑形变和位移.才能解决问题。 √平面问题的几何方程: 揭示的是形变分量与位移分量间的相互关系。应注意当物体的位移分量完全确定时.形变量即完全确定。反之.当形变分量完全确定时.位移分量却不能完全确定。 √平面问题中的物理方程：揭示的是形变分量与应力分量间的相互关系。应注意平面应力问题和平面应变问题物理方程的转换关系。 √2．按照边界条件的不同.弹性力学问题分为那几类边界问题？试作简要说明。 答：按照边界条件的不同.弹性力学问题分为位移边界问题、应力边界问题和

混合边界问题。 位移边界问题是指物体在全部边界上的位移分量是已知的.也就是位移的边界值是边界上坐标的已知函数。 应力边界问题中.物体在全部边界上所受的面力是已知的.即面力分量在边界上所有各点都是坐标的已知函数。 混合边界问题中.物体的一部分边界具有已知位移.因而具有位移边界条件;另一部分边界则具有应力边界条件。 √3．弹性体任意一点的应力状态由几个应力分量决定？试将它们写出。如何确定它们的正负号？ 答：弹性体任意一点的应力状态由6个应力分量决定.它们是：σx 、σy 、σz 、τxy 、τyz 、、τzx 。正面上的应力以沿坐标轴正方向为正.沿坐标轴负方向为负。负面上的应力以沿坐标轴负方向为正.沿坐标轴正方向为负。 √4．在推导弹性力学基本方程时.采用了那些基本假定？什么是“理想弹性体”？试举例说明。 答：答：在推导弹性力学基本方程时.采用了以下基本假定： （1）假定物体是连续的。 （2）假定物体是完全弹性的。 （3）假定物体是均匀的。 （4）假定物体是各向同性的。 （5）假定位移和变形是微小的。 符合（1）~（4）条假定的物体称为“理想弹性体”。一般混凝土构件、一般土质地基可近似视为“理想弹性体”。 √5．什么叫平面应力问题？什么叫平面应变问题？各举一个工程中的实例。 答：平面应力问题是指很薄的等厚度薄板只在板边上受有平行于板面并且不沿厚度变化的 面力.同时体力也平行于板面并且不沿厚度变化。如工程中的深梁以及平板坝的平板 支墩就属于此类。 平面应变问题是指很长的柱型体.它的横截面在柱面上受有平行于横截面而且不沿长 度变化的面力.同时体力也平行于横截面而且也不沿长度变化.即内在因素和外来作 用都不沿长度而变化。 无效6．在弹性力学里分析问题.要从几方面考虑？各方面反映的是那些变量间的关系？ 答：在弹性力学利分析问题.要从3方面来考虑：静力学方面、几何学方面、物理学方面。 平面问题的静力学方面主要考虑的是应力分量和体力分量之间的关系也就是平面问 题的平衡微分方程。平面问题的几何学方面主要考虑的是形变分量与位移分量之间的 关系.也就是平面问题中的几何方程。平面问题的物理学方面主要反映的是形变分量与应力分量之 间的关系.也就是平面问题中的物理方程。 √7．按照边界条件的不同.弹性力学平面问题分为那几类？试作简要说明 答：按照边界条件的不同.弹性力学平面问题可分为两类： （1）平面应力问题 ： 很薄的等厚度板.只在板边上受有平行于板面并且不沿厚度变化的面力。这一类问题可以简化为平面应力问题。例如深梁在横向力作用下的受力分析问题。在该种问题中只存在 yx xy y x ττσσ=、、三个应力分量。

《弹性力学》试题参考答案与弹性力学复习题[1](2021年整理精品文档)

(完整版)《弹性力学》试题参考答案与弹性力学复习题 编辑整理： 尊敬的读者朋友们： 这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（(完整版)《弹性力学》试题参考答案与弹性力学复习题）的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。 本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为(完整版)《弹性力学》试题参考答案与弹性力学复习题的全部内容。

弹性力学复习资料 一、简答题 1．试写出弹性力学平面问题的基本方程，它们揭示的是那些物理量之间的相互关系?在应用这些方程时，应注意些什么问题？ 答:平面问题中的平衡微分方程：揭示的是应力分量与体力分量间的相互关系.应注意两个微分方程中包含着三个未知函数σx、σy、τxy=τyx ,因此，决定应力分量的问题是超静定的,还必须考虑形变和位移,才能解决问题。 平面问题的几何方程：揭示的是形变分量与位移分量间的相互关系.应注意当物体的位移分量完全确定时，形变量即完全确定。反之，当形变分量完全确定时，位移分量却不能完全确定. 平面问题中的物理方程：揭示的是形变分量与应力分量间的相互关系。应注意平面应力问题和平面应变问题物理方程的转换关系。

2．按照边界条件的不同，弹性力学问题分为那几类边界问题?试作简要说明。 答：按照边界条件的不同，弹性力学问题分为位移边界问题、应力边界问题和 混合边界问题. 位移边界问题是指物体在全部边界上的位移分量是已知的，也就是位移的边界值是边界上 坐标的已知函数. 应力边界问题中，物体在全部边界上所受的面力是已知的,即面力分量在边界上所有各点都是坐标的已知函数。 混合边界问题中，物体的一部分边界具有已知位移,因而具有位移边界条件;另一部分边界则具有应力边界条件。 3．弹性体任意一点的应力状态由几个应力分量决定？试将它们写出.如何确定它们的正负号? 答：弹性体任意一点的应力状态由6个应力分量决定，它们是：x、y、z、xy、yz、、 。正面上的应力以沿坐标轴正方向为正，沿坐标轴负方向为负。负面上的应力以沿坐标zx 轴负方向为正，沿坐标轴正方向为负. 4．在推导弹性力学基本方程时，采用了那些基本假定？什么是“理想弹性体”？试举例说 明。 答：答：在推导弹性力学基本方程时,采用了以下基本假定: (1）假定物体是连续的。

《弹性力学》试题参考答案

《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 ?。

弹性力学试题及答案

弹性力学试题及答案 题目一：弹性力学基础知识 试题： 1. 弹性力学是研究什么样的物体的变形与应力关系？ 答案：弹性力学是研究具有弹性的物体（即能够恢复原状的物体）的变形与应力关系的学科。 2. 弹性力学中的“应力”是指什么？ 答案：应力是物体内部相邻两部分之间的相互作用力与其接触面积之比。 3. 弹性力学中的“应变”是指什么？ 答案：应变是物体在受力作用下发生形变的程度。正应变表示物体在拉伸力作用下的伸长程度与原始长度之比，负应变表示物体在压缩力作用下的压缩程度与原始长度之比。 4. 弹性力学中的“胡克定律”是什么？ 答案：胡克定律描述了弹簧的弹性特性。根据胡克定律，当弹簧的变形量（即伸长或缩短的长度）与施加在弹簧上的力成正比时，弹簧的弹性变形是符合弹性恢复原状的规律的。 题目二：弹性系数计算 试题：

1. 弹性模量是用来衡量什么的物理量？ 答案：弹性模量是衡量物体在受力作用下发生弹性形变的硬度和刚 度的物理量。 2. 如何计算刚体材料的弹性模量？ 答案：刚体材料的弹性模量可以通过应力与应变之间的关系来计算。弹性模量E等于应力σ与应变ε之比。 3. 如何计算各向同性材料的体积弹性模量（Poisson比）？ 答案：各向同性材料的体积弹性模量（Poisson比）可以通过材料的横向应变与纵向应变之比来计算。Poisson比v等于横向应变ε横与纵 向应变ε纵之比。 4. 如何计算材料的剪切弹性模量？ 答案：材料的剪切弹性模量G（也称剪切模量或切变模量）可以通 过材料的剪应力与剪应变之比来计算。 题目三：弹性体的应力分析 试题： 1. 弹性体的应力状态可以用什么来表示？ 答案：弹性体的应力状态可以用应力张量来表示。 2. 什么是平面应力状态和轴对称应力状态？

弹性力学试题及答案

《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o 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，2jj/^Az/y = M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必o 4.平面问题的应力函数解法中，Airy应力函数0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： % + X, = 0，兮=£ j + Uj i） o 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：如呆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0的分离变量形式。 3•图示矩形弹性薄板，沿对角线方向作用一对拉力只板的几何尺寸如图，材料的弹性模量从 泊松比已知。试求薄板面积的改变量45。 题二（3）图 0（兀y） = ax2 + bxy + cy20（x, y） = ax z + bx2 y + cxy2 + dy z （b） \

设当各边界受均布压力Q时，两力作用点的相对位移为△/<>由£=当（1-〃）彳得, △心石乔=还丰1-“） E 设板在力尸作用卞的面积改变为45,由功的互等定理有： q\S = P-M 将△/代入得： 显然，M与板的形状无关，仅与& “、2有关。 4•图示曲杆，在r = b边界上作用有均布拉应力g在自由端作用有水平集中力只试写出其边界条件（除固定端外）。 （1）汕广°； f>h f»h （3） j （y d dr = -P CQS O j r r^Jr = Psin.0 f a e rdr - -Pcos8° 5.试简述拉甫（Love）位移函数法、伽辽金（Galerkin）位移函数法求解空间弹性力学问题的基本思想，并指出各自的适用性 Love. Galerkin位移函数法求解空间弹性力学问题的基本思想： （1）变求多个位移函数u（x,y）,v（x,y）,w（x,y）或/（厂,&）,知（r,8）为求一些特殊函数,如调和函数、重调和函数。 （2）变求多个函数为求单个函数（特殊函数）。 适用性：Love位移函数法适用于求解轴对称的空间问题； Galerkin位移函数法适用于求解非轴对称的空间问题。 三、计算题

弹性力学最新试题带答案

【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。这样在建立物体变形以后的平衡方程时，就可以方便的用变形以前的尺寸来代替变形以后的尺寸。在考察物体的位移与形变的关系时，它们的二次幂或乘积相对于其本身都可以略去不计，使得弹性力学中的微分方程都简化为线性的微分方程。 【1-4】应力和面力的符号规定有什么区别？试画出正坐标面和负坐标面上的正的应力和正的面力的方向。 【解答】应力的符号规定是：当作用面的外法线方向指向坐标轴方向时（即正面时），

弹性力学试题及答案讲解

弹性力学与有限元分析复习题及其答案 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匚x =100 MPa，二y =50 MPa，X^1O 50 MPa，则主应力G = 150MPa， 35 16 。 ~2 = 0MPa，-冷= &已知一点处的应力分量，二x=200 MPa,二y=0MPa ,“*400 MPa，则主应力G = 512 MPa，二2 =-312 MPa，： 1 = -37° 57'。 9、已知一点处的应力分量，；「x=：-2000MPa，匚y =1000 MPa, xy*400 MPa，则主应力匚尸1052 MPa，匚2二-2052 MPa ,：计-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讲行求解。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。 16、每个单元的应变一般总是包含着两部分：一部分是与该单元中各点的位置坐标有关的，是各点 不相同的，即所谓变量应变；另一部分是与位置坐标无关的，是各点相同的，即所谓常量应变。 _____________ 17、为了能从有限单元法得岀正确的解答，位移模式必须能反映单元的刚体位移和常量应变，还应 当尽可能反映相邻单元的位移连续性。 18、为了使得单元内部的位移保持连续，必须把位移模式取为坐标的单值连续函数，为了使得相邻 单元的位移保持连续，就不仅要使它们在公共结点处具有相同的位移时, 也能在整个公共边界上具有相同的位移。 19、在有限单元法中，单元的形函数N i在i结点N i=1 ；在其他结点N i=Q及刀N i=1。 20、为了提高有限单元法分析的精度，一般可以采用两种方法：一是将单元的尺寸减小，以便较好 地反映位移和应力变化情况：二是采用包含更高次项的位移模式，使位移和应力的精度提高。

《弹性力学》试题参考答案(2021年整理精品文档)

(完整版)《弹性力学》试题参考答案 编辑整理： 尊敬的读者朋友们： 这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（(完整版)《弹性力学》试题参考答案）的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。 本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为(完整版)《弹性力学》试题参考答案的全部内容。

《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 =⎰⎰ 2ϕ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ϕ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ϕ的分离变量形式。 题二（2）图 （a ）⎩⎨⎧=++= )(),(),(222θθϕϕf r r cy bxy ax y x （b ）⎩⎨⎧=+++= )(),(),(3 3 223θθϕϕf r r dy cxy y bx ax y x

(完整版)弹性力学试卷及答案

一、概念题（32分） 1、 如图所示三角形截面水坝，其右侧受重度为γ的水压力作用，左侧为自 由面。试列出下述问题的边界条件 解：1）右边界（x=0） 1 1 2）左边界（x=ytg β） 1 1 由： 2 2 2、何谓逆解法和半逆解法。 答：1. 所谓逆解法，就是先设定各种形式、满足相容方程的应力函 数，利用公式求出应力分量，然后根据应力边界条件考察在各种形状的弹性体上，这些应力分量对应于什么样的面力，从而得知设定的应力函数可以解决什么问题。 4 2. 所谓半逆解法，就是针对所要求解的问题，根据弹性体的边界形状与受力情况，假设部分或全部应力分量为某种形式的函数，从而推出应力函数，然后考察该应力函数是否满足相容方程，以及原来假设的应力分量和由这个应力函数求出的其余应力分量，是否满足应力边界条件和位移单值条件。如果相容方程和各方面的条件都能满足，就可得到正确解答；如果某一方面不能满足，就需要另作假设，重新考察。 4 3、已知一点的应力状态，试求主应力的大小及其作用的方向。 200,0,400x y xy MPa MPa σστ===- 解：根据公式122x y σσσσ+= 2 和公式11tan x xy σσατ-=，求出主应力和主应力方向： 2 2000512.31312.322MPa σσ+==- 2 512200tan 0.7808,3757'11400 αα-==-=-o 2 4、最小势能原理等价于 以位移表示的平衡微分 （3） 方程和 应力 （3） 边界条件，选择位移函数仅需满足 位移 （2） 边界条件。 二、图示悬臂梁，长度为l , 高度为h ，l >>h ，在梁上边界受均布荷载。 试检验应力函数 523322 ΦAy Bx y Cy Dx Ex y =++++ 能否成为此问题的解？，如果可以，试求出应力分量。（20分） 00 0y x x xy x σγτ=-===() () cos ,cos cos ,cos()2sin l n x m n y βπ ββ====+=-() () () () x y l m x xy s s l m xy y s s f f σττσ+=+=⎫⎪⎬⎪⎭( ) ()() () cos sin 0 cos sin 0 x xy s s xy y s s σβτβτβσβ-=+=⎫⎪⎬⎪⎭

弹性力学试题及答案

弹性(t ánx ìng)力学与有限元分析复习题及其答案(d á àn) 一、填空(ti ánk òng)题 1、弹性(t ánx ìng)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(y ìngl ì)、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 MPa ， MPa ， MPa ，则主应力 150MPa ， 0MPa ， 。 8、已知一点处的应力分量， MPa ， MPa ， MPa ，则主应力 =1σ512 MPa ，=2σ-312 MPa ，=1α-37°57′。 9、已知一点处的应力分量， MPa ， MPa ，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。

弹性力学试卷及答案4套

J x z xz yz y M 耳 C y 题6 弹性力学试卷（1） 1. 土体是由固体颗粒、水和气体三相物质组成的碎散颗粒集合体，是否是连续介质 在建筑物地基沉降问题中，可否作为连续介质处理 ？（ 15分） 2•试用圣维南原理，列出题 2图所示的两个问题中 OA 边的 三个积分的应力边界条 件，并比较两者的面力是否是静力等 效?（15分） 3.根据所给的一点应力分量，试求 C 1，二2，二3。 题2 P 「知宁y 2）， 由材料力学求得应力分量为 弹性力学试卷（3） 在其端部边界 1. “单一成分构成的物体是均匀体， 也是各向同性体”，此话是否正确？ （15 分） 2. 试列出题2-8图所示问题的全部边界条件。 匚 x = -2000, ；「y =1000, xy = -400 （20 分） 4.已知单位厚度矩形截面悬臂梁的自由端受力 横向弯曲（题4图），力F 的分布规律为 F 作用而发生 题2 F （l -x ）y _ I ， F h 2 xy 二 _2T （： - y ） am 、 题4 6图所示弹性体的何种 受力问题？（ 20分） 6.试考察应力函数门二2「3 COS 3「能解决题 6a 式中I 为截面惯性矩，试检查该应力分量是否满足平衡 方程和边界条件（20分） 5.试考察应力函数 ①二 Fx ^3 （3h 2 -4y 2 ）能满足相容 2h 3 方程，并求出应力分量（不计体力），画出题5图所示矩 形体边界上的面力分布（在次要边界上画出面力的主矢 量和主矩），指出该应力函数所能解决的问题。 题5

上，应用圣维南原理列出三个积分的应力边界条件。（15 分） 3.根据所给的一点应力分量，试求-1，二23。 0\=100,°\ =50, Jy =〔O A/T0（20 分） 弹性力学试卷（2） 1.在弹性力学研究的范围内，变形前连续的物体、变形后是否允许出现重叠或产生裂 缝? （15分） 2•试用圣维南原理，列出题2-9图所示的两个问题中 比较两者的面力是否是静力等效？（15分） 3.根据所给的一点应力分量，试求5，二23。 c x = 200,二y = 0, T y = -400 4.检验下列应力分量是否是题4图所示问题的解答: 4.检验下列应力分量是否是题4图所示问题的解答: xy - yx - 0。（20 分） a b o r 1b\L y 5. 试证 足相容方程, 2 qx 4y32^3 qy ,2y 4 （-十^一 1） 光（十注）能满 并考察它在题5图所示矩形板和坐标系中能解 边界受均布荷载q的问题。 6半平面体表面上受有均布水 「2（Bsin2「C ） 量。（20分） L ,深度为h，体力不计）。 （20 分） 答案：能解决悬臂梁在上 平力q ,试用应力函数 求解题6图中的应力分 OA边的三个积分的应力边界条件，并 （20 分） q 9 决什么问题（设矩形板的长度为 题6

《弹性力学》试题(2003级)参考答案

《弹性力学》试题（A ）参考答案（2003级） 一、填空题（每小题4分） 1．最小势能原理等价于弹性力学方程中： 平衡微分 方程和 应力 边界条件。 2．将平面应力情况下物理方程中的E 、μ分别换成 2 1μ -E 、μμ-1， 即得到平面应变情况下的物理方程。 3．等截面直杆扭转问题中， M dxdy D =⎰⎰ϕ2 的物理意义是 端部边界条件 。 4．平面问题的应力函数解法中，Airy 应力函数ϕ及 y x ∂∂∂∂ϕϕ,在边界上值的物理意义分别是 面力对某一点的矩 ， 面力的主矢量（合力投影） 。 5．对无限大多连体，解析函数)(),(11z z ψϕ中常数C i B B '+',的物理意义为： 无穷远处的主应力及其方向 。 二、简述题（每小题6分） 1．试简述力学中圣维南原理的要点及在弹性力学分析中作用。 圣维南原理的要点：（1）静力等效；（2）一小部分边界（次要边界）；（3）近处的应力明显受影响而远处应力的影响可忽略不计。 圣维南原理在弹性力学分析中作用：（1）近似列出复杂面力的应力边界条件；（2）将一小部分位移边界条件转化为应力边界条件问题。 2．材料的泊松比为μ，试根据三向拉伸时体积膨胀，单向拉伸时产生横向收缩的性质，证明：在线弹性情况下有，2 10< <μ。 证明： （1）当物体处于三向等拉应力状态时，其任意方向的线应变有： σμ εE 21-= 因为，0>σ，0>E ，0>ε ，所以有：021>-μ，即

2 1< μ （2）当物体处于单向拉伸时，其横向线应变有： μεε-=' 因为，物体发生横向收缩变形，应有：0<'ε。考虑到拉伸轴向应变0>ε，由上式可得 0>μ 综合以上讨论，得在弹性阶段，材料的泊松比μ，有 2 10< <μ 3．下面给出平面应力问题（单连通域，无体力）一组应力分量和一组应变分量，试判断它们是否可能。 （1）, 21y C x C x +=σ,43y C x C y -=σy C x C xy 14-=τ； （2）),(22y x C x +=ε,2Cy y =εCxy xy 2=γ。 解：（1） 判断应力分量是否满足平衡微分方程： 计算： 1C x x =∂∂σ，1C y xy -=∂∂τ，4C y y -=∂∂σ，4C x xy =∂∂τ 代入平衡微分方程（设无体力），有 011=-=∂∂+∂∂C C y x xy x τσ，044=-=∂∂+∂∂C C y x y xy στ 可见满足平衡微分方程。 判断应力分量是否满足相容方程： 计算：y C C x C C y x )()(4231-++=+σσ []0)()()())((423122 222222=-++∂∂+∂∂=+∂∂+∂∂y C C x C C y x y x y x σσ 可见满足相容方程。 综合以上判别得：所给应力分量为一组可能应力分量。 （2）