弹性力学复习题

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《弹性力学》复习 学习材料 试题与参考答案

《弹性力学》复习 学习材料 试题与参考答案

《弹性力学》复习学习材料试题与参考答案一、单选题1.利用有限单元法求解弹性力学问题时,不包括哪个步骤(D)A.结构离散化B.单元分析C.整体分析D.应力分析2.如果必须在弹性体上挖空,那么孔的形状应尽可能采用(C)A.正方形B.菱形C.圆形D.椭圆形3.每个单元的位移一般总是包含着(B)部分A.一B.二C.三D.四4.在弹性力学中规定,线应变(C),与正应力的正负号规定相适应。

A.伸长时为负,缩短时为负B.伸长时为正,缩短时为正C.伸长时为正,缩短时为负D.伸长时为负,缩短时为正5.在弹性力学中规定,切应变以直角( C ),与切应力的正负号规定相适应。

A.变小时为正,变大时为正B.变小时为负,变大时为负C.变小时为负,变大时为正D.变小时为正,变大时为负6.物体受外力以后,其内部将发生内力,它的集度称为(C )A应变B应力C变形D切变力7.平面问题分为平面(A)问题和平面( )问题。

A应力,应变B切变、应力C内力、应变D外力,内力8.在弹性力学里分析问题,要建立( C )套方程。

A一B二C三D四9.下列关于几何方程的叙述,没有错误的是(C)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C.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应变分量D.几何方程是一点位移与应变分量之间的唯一关系10.用应力分量表示的相容方程等价于(B)A.平衡微分方程B.几何方程和物理方程C.用应变分量表示的相容方程D.平衡微分方程.几何方程和物理方程11.平面应变问题的应力、应变和位移与那个(些)坐标无关(纵向为z轴方向)(C)A.xB.yC.zD.x,y,z12.在平面应力问题中(取中面作xy平面)则(C)A.σz=0,w=0B.σz≠0,w≠0C.σz=0,w≠0D.σz≠0,w=013.下面不属于边界条件的是(B)。

弹性力学重点复习题及其答案

弹性力学重点复习题及其答案

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。

(完整word版)弹性力学复习题(word文档良心出品)

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弹性力学复习题一.判断与改错1. 材料力学研究杆件,不能分析板壳;弹性力学研究板壳,不能分析杆件。

( × )2. 在弹性力学和材料力学里关于应力的正负规定是一样的。

(× )3. 在体力是常数的情况下,应力解答将与弹性常量无关。

( √ )4. 三次或三次以下的多项式总能满足相容方程。

(√ )5. 对于纯弯曲的细长梁,由材料力学得到的挠曲线是它的精确解。

(√ )二.简答题1. 什么是平面应力问题及平面应变问题?答:平面应力问题:对于含有以下条件:(1)等厚度的薄板; (2)体力x f 、y f 作用于体内,∥xy 面,沿板厚不变;(3)面力-x f 、-y f 作用于板边,∥xy 面,沿板厚不变; (4)约束u 、v 作用于板边,∥xy 面,沿板厚不变。

那么可以简化为应力中只有平面应力x σ,y σ,xy τ 存在并且只有xy 面内的面力或体力的问题。

平面应变问题:对于含有以下条件:(1)很长的常截面柱体 ;(2)体力x f 、y f 作用于体内,∥xy 面,沿长度方向不变;(3)面力-x f 、-y f 作用于柱面,∥xy 面,沿长度方向不变;(4)约束u 、v 作用于柱面,∥xy 面,沿长度方向不变。

那么可以简化为应变中只有平面应变x ε,y ε,xy γ 存在并且只有xy 面内的面力或体力的问题。

2. 简述圣维南原理 ?圣维南原理表明了什么?答:圣维南原理:如果把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(主矢量相同,对同一点的主矩也相同),那么,近处的应力分量将有显著的改变,但远处所受的影响可以不计。

圣维南原理表明:在小边界上进行面力的静力等效变换后,只影响近处(局部区域)的应力,对绝大部分弹性体区域的应力没有明显影响。

3. 何谓逆解法和半逆解法?答:所谓逆解法,就是先按某种方法给出一组满足全部基本方程的应力分量或位移分量,然后考察,在确定的坐标系下,对于形状和几何尺寸完全确定的物体,当其表面受什么样的面力作用或具有什么样的位移时,才能得到这组解答。

弹性力学复习题---有答案-知识归纳整理

弹性力学复习题---有答案-知识归纳整理

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 )。

弹性力学试题及答案

弹性力学试题及答案

弹性力学试题及答案一、选择题(每题10分,共40分)1. 在弹性力学中,下列哪个物理量表示应变能密度?A. 应力B. 应变C. 位移D. 应力能密度答案:D2. 在平面应力状态下,下列哪个方程是正确的?A. σ_x + σ_y = 0B. σ_x + σ_y = σ_zC. σ_x + σ_y = τ_xyD. σ_x + σ_y = 0答案:D3. 在弹性体中,应力与应变之间的关系可以用下列哪个关系式表示?A. σ = EεB. σ = GγC. τ = μγD. σ = λε答案:A4. 在弹性力学中,下列哪个方程表示平衡方程?A. σ_x + σ_y + σ_z = 0B. ε_x + ε_y +ε_z = 0 C. τ_xy = τ_yx D. σ_x + σ_y + σ_z = F答案:D二、填空题(每题10分,共30分)1. 弹性力学中的基本假设有:连续性假设、线性假设和________假设。

答案:各向同性2. 在三维应力状态下,应力分量可以表示为:σ_x, σ_y, σ_z, τ_xy, τ_xz, τ_yz。

其中,τ_xy表示________面上的切应力。

答案:xOy3. 在弹性力学中,位移与应变之间的关系可以用________方程表示。

答案:几何方程三、计算题(每题30分,共90分)1. 已知一弹性体在平面应力状态下的应力分量为:σ_x = 100 MPa,σ_y = 50 MPa,τ_xy = 25 MPa。

弹性模量E = 200 GPa,泊松比μ = 0.3。

求应变分量ε_x, ε_y, γ_xy。

解:首先,利用胡克定律计算应变分量:ε_x = σ_x / E = 100 MPa / 200 GPa = 0.0005ε_y = σ_y / E = 50 MPa / 200 GPa = 0.00025γ_xy = τ_xy / G = 25 MPa / (E / 2(1 + μ)) = 25 MPa / (200 GPa / 2(1 + 0.3)) = 0.000375答案:ε_x = 0.0005,ε_y = 0.00025,γ_xy = 0.0003752. 一弹性体在三维应力状态下的应力分量为:σ_x = 120 MPa,σ_y = 80 MPa,σ_z = 40 MPa,τ_xy = 30 MPa,τ_xz = 20 MPa,τ_yz = 10 MPa。

弹性力学试题及答案

弹性力学试题及答案

弹性力学试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 弹性力学中,描述材料弹性特性的基本物理量是()。

A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 泊松比答案:C2. 在弹性力学中,下列哪项不是胡克定律的内容?()A. 应力与应变成正比B. 材料是均匀的C. 材料是各向同性的D. 材料是线性的答案:B3. 弹性模量E和泊松比ν之间的关系是()。

A. E = 2(1 + ν)B. E = 3(1 - 2ν)C. E = 3(1 + ν)D. E = 2(1 - ν)答案:D4. 根据弹性力学理论,下列哪种情况下材料会发生塑性变形?()A. 应力小于材料的弹性极限B. 应力达到材料的弹性极限C. 应力超过材料的屈服强度D. 应力小于材料的屈服强度答案:C二、填空题(每题5分,共20分)1. 弹性力学中,应力的定义是单位面积上的______力。

答案:内2. 弹性力学的基本假设之一是______连续性假设。

答案:材料3. 弹性力学中,应变的量纲是______。

答案:无4. 弹性力学中,当外力撤去后,材料能恢复原状的性质称为______。

答案:弹性三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述弹性力学中应力和应变的区别。

答案:应力是描述材料内部单位面积上受到的内力,而应变是描述材料在受力后形状和尺寸的变化程度。

2. 解释弹性力学中的杨氏模量和剪切模量。

答案:杨氏模量(E)是描述材料在拉伸或压缩过程中应力与应变比值的物理量,反映了材料的刚度;剪切模量(G)是描述材料在剪切应力作用下剪切应变与剪切应力比值的物理量,反映了材料抵抗剪切变形的能力。

3. 弹性力学中,如何理解材料的各向异性和各向同性?答案:各向异性是指材料的物理性质(如弹性模量、热膨胀系数等)在不同方向上具有不同的值;而各向同性则是指材料的物理性质在各个方向上都是相同的。

四、计算题(每题15分,共30分)1. 已知一圆柱形试件,其直径为50mm,长度为100mm,材料的弹性模量E=210GPa,泊松比ν=0.3。

弹性力学复习

弹性力学复习

弹性力学复习指导一、问答题1. 试叙述弹性力学的基本假设及这些基本假定在建立弹性力学基本方程时的作用。

(1)连续性,所有的物理量均可以用连续函数,从而可以应用数学分析的工具(2)完全弹性,物体中的应力及应变之间的物理关系可以用胡克定律来表示(3)均匀性,物体的弹性常数等不随位置坐标而变化(4)各向同性,弹性常数等也不随方向而变化(5)小变形假定,简化几何方程,简化平衡微分方程2. 叙述平面应力问题在结构形状、所受外力和约束有何特点。

答:平面应力问题一般对于等厚度薄板(z方向尺寸远小于板面尺寸的等厚度薄板)。

外力平行于板面作用在板边,且沿板厚不变,版面上无面力,z方向的分力为0。

约束只作用于板边,其方向平行于中面(x0y面),且沿厚度(z向)不变,只有作用于板边的x,y向的边界约束存在。

3. 叙述平面应变问题在结构形状、所受外力和约束有何特点。

答:平面应变问题一般对于常截面长柱体(z方向尺寸远大于截面尺寸的等截面柱体)。

外力垂直柱体轴线,且沿长度方向不变,z方向分力为0。

约束只作用于柱面,其方向平行于中面(x0y面),且沿厚度(z向)不变,只有作用于板边的x,y向的边界约束存在。

4.试叙述在大边界上不能应用圣维南原理。

答:圣维南原理是基于静力等效原理,当将面力的等效变换范围应用到大边界上,则必然使整个物体的应力状态都改变,所以大边界不能应用静力等效,在大边界上不能应用圣维南原理。

5. 试叙述弹性力学中解的叠加定理。

答:在线弹性和小变形假定下,作用于弹性体上几组荷载产生的总效应(应力和变形),等于每组荷载产生的效应之和,且及加载顺序无关(p135)6. 试叙述弹性力学中虚位移原理。

答:假定处于平衡状态的弹性体在虚位移过程中,没有温度的改变,也没有速度的改变,既没有热能和动能的改变,则按照能量守恒定理,形变势能的增加,等于外力势能的减少,也就等于外力所做的功,即所谓虚功。

(p135)7. 有限元方法中,每个单元都是一个连续体。

弹性力学期末考试复习题

弹性力学期末考试复习题

弹性力学期末考试复习题
一、选择题
1. 弹性力学的基本假设是什么?
A. 材料是均匀的
B. 材料是各向同性的
C. 材料是线弹性的
D. 所有选项都是
2. 弹性模量和泊松比之间有什么关系?
A. 它们是独立的
B. 它们之间存在数学关系
C. 弹性模量总是大于泊松比
D. 泊松比总是小于0.5
二、简答题
1. 简述胡克定律的基本内容及其适用范围。

2. 解释什么是平面应力问题和平面应变问题,并给出它们的区别。

三、计算题
1. 给定一个矩形板,尺寸为2米×1米,厚度为0.1米,材料的弹性
模量为200 GPa,泊松比为0.3。

若在板的一侧施加均匀压力为1 MPa,求板的中心点的位移。

2. 一个圆柱形压力容器,内径为2米,外径为2.05米,材料的弹性
模量为210 GPa,泊松比为0.3。

求在内部压力为10 MPa时,容器壁
的最大应力。

四、论述题
1. 论述弹性力学在工程实际中的应用及其重要性。

2. 讨论材料的非线性行为对弹性力学分析的影响。

五、案例分析题
分析一个实际工程问题,如桥梁、大坝或高层建筑的结构设计,说明
在设计过程中如何应用弹性力学的原理来确保结构的稳定性和安全性。

结束语
弹性力学是一门理论性和实践性都很强的学科,希望同学们能够通过
本次复习,加深对弹性力学基本原理的理解和应用能力,为解决实际
工程问题打下坚实的基础。

祝大家考试顺利!。

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第一章绪论
(1)《弹性力学》与《材料力学)、《结构力学》课程的异同。

(从研究对象、研究内容、研究方法等讨论)
(2)《弹性力学》中应用了哪些基本假定?这些基本假定在建立弹性力学基本方程时的作用是什么?举例说明哪些使用这些假
定?
(3)弹性力学中应力分量的正负是如何规定的?与材料力学中有何不同?
第二章平面问题的基本理论
(1)两类平面问题的特点?(几何、受力、应力、应变等)。

(2)试列出两类平面问题的基本方程,并比较它们的异同。

(3)在建立平面问题基本方程(平衡方程、几何方程)时,作了哪些近似简化处理?其作用是什么?
(4)位移分量与应变分量的关系如何?是否有位移就有应变?
(5)已知位移分量可唯一确定其形变分量,反过来是否也能唯一确定?需要什么条件?
(6)已知一点的应力分量,如何求任意斜截面的应力、主应力、主方向?
(7)什么是线应变(正应变)、剪应变(切应变、角应变)?如何由一点应变分量求任意方向的线应变、主应变、主应变方向?(8)平面应力与平面应变问题的物理方程有何关系?
(9)边界条件有哪两类?如何列写?
)
(y xf y =σ0
=y σ)(y f y =σx O
τb
q θτθ2sin 2q r -=θb a 非轴对称问题
楔形体一侧受分布力)
)()(1r f q r f θ+)
(3r 2∂ϕ)(r f =ϕθϕsin )(r f =θ
ϕcos )(r f =
课堂练习:
(1)试用边界条件确定,当图示变截面杆件受拉伸
时,在靠杆边的外表面处,横截面上的正应力
与剪应力间的关系。

设杆的横截面形状为狭长矩形,板厚为一个单位。

y
x σ
σ, xy
τ
(2)z方向(垂直于板面)很长的直角六面体,上边界受均匀压力p 作用,底部放置在绝对刚性与光
滑的基础上,如图所示。

不计自重,试确定其应
力和位移分量。

r=b的圆周
上作用着均匀分布剪应力,如图所示。

试确定圆
温度应力的平面问题
)了解温度应力产生的原因:为温度的变化量,而不是温度值。

)了解温度应力问题的基本方程:平衡方程、几何方程、物理方程。

(仅为物理方程的不同)
第八章空间问题的基本理论
(1)空间一点的应力状态及其表示;如何由一点应力状态的六个分量求任意斜截面上的应力、主应力、主应力方向、最大最小正应
力,最大最小剪应力及其所在作用面方向;
(2)何为应力不变量?各个应力不变量的物理意义及其计算?
(3)空间一点的应变状态及其表示;如何由一点应变状态的六个分量求任意方向线应变、主应变、主应变方向;
(4)何为应变不变量?各个应变不变量的物理意义及其计算?
(5)能否证明三个主应力方向一定互相垂直;三个主应变方向一定互相垂直?
(6)何为张量?一点应力状态的张量表示;一点应变状态的张量表示;一点位移分量的张量表示;
(7)应变张量分量与工程应变分量之间有何关系?
(8)空间问题的基本方程:平衡方程、几何方程、物理方程;基本方程的张量表示;
(9)空间问题物理方程的各种表达形式:
(a)用应力表示应变,式(8-17);
(b)用应变表示应力,式(8-19);
(c)用体积应力表示体积应变,式(8-18);
(10)线弹性状态下,材料的拉压弹性模量E、剪切弹性模量G、体积弹性模量K、材料的泊松比 间存在什么关系?
(11)对极端各向异性体,存在多少个独立材料常数?正交各向异性体存在多少个独立材料常数?横观各相同性体有多少个独立材料常
数?各向同性弹性体具有多少个独立的材料常数?
(12)对极端各向异性体,存在多少个独立材料常数?正交各向异性体存在多少个独立材料常数?横观各相同性体有多少个独立材料常
数?各向同性弹性体具有多少个独立的材料常数?
(13)空间轴对称问题的基本方程:平衡方程、几何方程、物理方程;(14)空间球对称问题的基本方程:平衡方程、几何方程、物理方程;(15)空间问题的边界条件列写;
第九章空间问题的解答
(1)按位移求解空间问题的基本方程:
(a)用位移平衡微分方程;
(b)应力边界条件;位移边界条件。

(2)按位移求解空间轴对称问题的基本方程;按位移求解球对称问题的基本方程。

(3)按位移直接求解空间问题:
(a)半无限大弹性体,受重力及在边界上受均布压力作
用;
(b)空心球体受均布内压或外压作用。

(4)什么是位移势函数?位移势函数与位移分量的关系如何?位移函数与应力分量的关系如何?
(5)在无体力的情况下,若弹性体存在位移势函数ψ,则该位移势函数ψ应满足什么方程?该方程的物理意义如何?
(该位移势函数ψ应为调和函数;该方程表明各点体积应变e =0)
(6)拉甫位移函数的概念;拉甫位移函数与轴对称位移分量间的关系如何?拉甫位移函数与应满足何条件?拉甫位移函数应为什么性
质的函数?拉甫位移函数法主要用来解决什么样的弹性力学问
题?
(7)伽辽金位移函数的概念;伽辽金位移函数与位移分量间的关系如何?伽辽金位移函数与应满足何条件?伽辽金位移函数应为什么
性质的函数?
(8)半空间体在边界上受法向集中力作用问题的求解?空间一点的沉陷的计算公式(9-19)?与半无限平面问题中一点的沉陷公式(4-30)有何区别?
(9)按应力求解空间问题的基本方程:
(a)平衡微分方程;
(b)相容方程(9-31)、(贝尔特拉密方程)(9-32);
(c)边界条件。

(10)空间的变形协方程(应变相容方
程);
(11)按应力求解空间轴对称问题的基本方程;
(12)按应力求解空间轴对称问题的应力函数法。

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