弹性力学教材习题及解答

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弹性力学简明教程课后习题解答(精校版)

弹性力学简明教程课后习题解答(精校版)

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-04(习题答案)

弹性力学-04(习题答案)

1 )
(sin
22
sin
21)
y
q0
2
2(2
1) (sin
22
sin
21)
xy
q0
2
(cos 22
cos 21)
aa q
证法1:(叠加法)
y
1
O 2
P
x
证法1:(叠加法) 分析思路:
aa q
y
1
O 2
P
x
aa
q
y
O
P x
q
aa
y
O
P x
求解步骤: 由楔形体在一面受均布压力问题的结果:
刚体
r
a2b2
(1 2)b2
a2
q(
1 b2
1
r
2
2
)
a2b2
(1 2)b2
a2
q(
1 b2
1
2
r2
)
ra
r
a2b2
(1 2)b2
a2
q(
1 b2
1
2
a2
)
q
a2b2
(1 2)b2
a2
q(
1 b2
1
2
a2
)
习题4-4 矩形薄板受纯剪,剪力集度为q,如图所示。如果离板边较 远处有一小圆孔,试求孔边的最大和最小正应力。
解:由图(a)给出的孔 边应力结果:
q
q(1 2cos 2 )
得:
q
x
q
r
q
q
x
r
q 1 2cos 2( 45)
y (a)
q1 2cos 2( 45)
q1 2sin 2 q1 2sin 2

弹性力学简明教程(第四版)_课后习题解答汇总

弹性力学简明教程(第四版)_课后习题解答汇总

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-答案

弹性力学-答案

《弹性力学》习题答案一、单选题1、所谓“完全弹性体”是指(B)A、材料应力应变关系满足虎克定律B、材料的应力应变关系与加载时间、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2、关于弹性力学的正确认识是(A )A、计算力学在工程结构设计中的作用日益重要B、弹性力学从微分单元体入手分析弹性体,因此与材料力学不同,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、下列对象不属于弹性力学研究对象的是(D )。

A、杆件B、块体C、板壳D、质点4、弹性力学对杆件分析(C)A、无法分析B、得出近似的结果C、得出精确的结果D、需采用一些关于变形的近似假定5、图示弹性构件的应力和位移分析要用什么分析方法?(C)A、材料力学B、结构力学C、弹性力学D、塑性力学6、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、研究方法D、基本假设7、下列外力不属于体力的是(D)A、重力B、磁力C、惯性力D、静水压力8、应力不变量说明( D )。

A. 应力状态特征方程的根是不确定的B. 一点的应力分量不变C. 主应力的方向不变D. 应力随着截面方位改变,但是应力状态不变9、关于应力状态分析,(D)是正确的。

A. 应力状态特征方程的根是确定的,因此任意截面的应力分量相同B. 应力不变量表示主应力不变C. 主应力的大小是可以确定的,但是方向不是确定的D. 应力分量随着截面方位改变而变化,但是应力状态是不变的10、应力状态分析是建立在静力学基础上的,这是因为( D )。

A. 没有考虑面力边界条件B. 没有讨论多连域的变形C. 没有涉及材料本构关系D. 没有考虑材料的变形对于应力状态的影响11、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12、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, z13、平面应力问题的外力特征是(A)A 只作用在板边且平行于板中面B 垂直作用在板面C 平行中面作用在板边和板面上D 作用在板面且平行于板中面。

弹性力学简明教程[第四版]_课后习题解答

弹性力学简明教程[第四版]_课后习题解答

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。

弹性力学教材习题解答

弹性力学教材习题解答

1-1. 选择题a. 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。

b. 关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,因此与材料力学不同,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。

c. 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. 研究方法;D. 基本假设。

d. 所谓“完全弹性体”是指B。

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间历史无关;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。

2-1. 选择题a.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,因此应力矢量是不可确定的。

2-2.梯形横截面墙体完全置于水中,如图所示。

已知水的比重为 ,试写出墙体横截面边界AA',AB,BB’的面力边界条件。

2-3. 作用均匀分布载荷q的矩形横截面简支梁,如图所示。

根据材料力学分析结果,该梁横截面的应力分量为试检验上述分析结果是否满足平衡微分方程和面力边界条件。

2-4.单位厚度的楔形体,材料比重为γ,楔形体左侧作用比重为γ1的液体,如图所示。

试写出楔形体的边界条件。

2-5. 已知球体的半径为r,材料的密度为ρ1,球体在密度为ρ1(ρ1>ρ1)的液体中漂浮,如图所示。

试写出球体的面力边界条件。

2-6. 矩形横截面悬臂梁作用线性分布载荷,如图所示。

试根据材料力学应力解答推导挤压应力σy的表达式。

3-1. 选择题a. 切应力互等定理根据条件B成立。

A. 纯剪切;B. 任意应力状态;C. 三向应力状态;D. 平面应力状态;b. 应力不变量说明D.。

弹性力学(徐芝纶)课后习题及答案

弹性力学(徐芝纶)课后习题及答案

弹性力学(徐芝纶)课后习题及答案弹性力学(徐芝纶)课后习题及答案1. 弹性力学简介弹性力学是物理学的一个重要分支,研究物体在受力作用下的形变和恢复力的关系。

徐芝纶是该领域的知名学者,他的教材《弹性力学》深入浅出地介绍了这一课题。

本文将针对徐芝纶教材中的课后习题提供答案,帮助读者更好地理解弹性力学。

2. 弹性力学习题及答案2.1 习题一问题:一根弹性绳两端固定,绳长为L,质量均匀分布。

若绳以角频率ω振动,求各位置的位移函数。

答案:设绳的线密度为ρ,则单位长度上的质量为ρL。

考虑到绳在振动过程中的位移函数y(x, t),根据弦波方程得到位移函数的表达式为y(x, t) = A sin(kx - ωt),其中A为振幅,k为波数。

对于长度为L的绳子,首先将其离散化为N个小绳段,每个小绳段的长度为Δx = L/N。

然后利用微元法,对每个小绳段的质点计算其受力和位移,最后将每个小绳段的位移函数相加即可得到整根绳子的位移函数。

2.2 习题二问题:一个长为L的均匀杆在一个端点固定,杆的质量为m,细长处密度均匀。

当该杆受到一个力F时,求其在另一端的位移和挠曲角。

答案:设该杆受到的力矩为M,由弹性力学理论可知,弯矩和曲率成正比。

具体而言,弯矩M和挠曲角θ之间的关系为M = EIθ,其中E 为材料的弹性模量,I为截面的转动惯量。

对于均匀杆,其转动惯量可以通过I = (1/3)mL²求得。

由于杆的另一端固定,所以该端点的位移为零。

3. 结语本文介绍了弹性力学(徐芝纶)课后习题及答案。

弹性力学是物理学中的重要课题,对于理解和应用弹性力学理论具有重要意义。

徐芝纶的教材给出了深入浅出的讲解和习题练习,本文提供了部分习题的详细答案,希望能够帮助读者更好地掌握弹性力学的知识。

通过刷题和思考,读者可以进一步加深对弹性力学的理解,为解决实际问题提供理论支持。

弹性力学-05(习题)

弹性力学-05(习题)
对无限大多连域问题求解: (1) z -平面内求解:
(5-13)
—— 位移边界条件的复变函数表示
1 1 ( z ) ( X iY ) ln z Bz 10 ( z ) 8 3 1 ( z) ( X iY ) ln z ( B iC ) z 10 ( z ) 8 a1 a2 0 1 ( z ) 2 z z 其中: b1 b2 0 1 ( z) 2 z z
(5-15)
(5-16)
B
1 2
4
X X k , Y Yk 为m个内边界上 x、y 方向面力之和(主矢)
k 1 k 1
m
m
( 1 2 ) 2i B iC e 2
(5-17)
(2) ζ -平面内求解:
1 ( ) 1 ( z) 1 ( )
实部、虚部分开,得
x M y, y 0,
xy
I 0
边界条件:
1 ( z ) iM z 2
8I 1( z ) iM z, 4I
题5-2 试证矩形截面梁的纯弯曲问题可用如下的复变函数求解。 1 ( z ) iM z 2 , 1 ( z ) iM z 2 M 8I 8I
4I 4I


y x M y
I y x M y I xy 0
1( z ) iM z, 1( z ) iM z
联立求解,得
代入应力分量公式,有 1( z ) iM 4I y x Re( iM z ) M y I I y x 2i xy 2 z ( iM ) iM z M y I 4I 4I
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1-1. 选择题a. 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;b. 关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,因此与材料力学不同,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;c. 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. 研究方法;D. 基本假设;d. 所谓“完全弹性体”是指B ;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间历史无关;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;2-1. 选择题a.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,因此应力矢量是不可确定的;2-2. 梯形横截面墙体完全置于水中,如图所示;已知水的比重为,试写出墙体横截面边界AA',AB,BB’的面力边界条件;2-3. 作用均匀分布载荷q的矩形横截面简支梁,如图所示;根据材料力学分析结果,该梁横截面的应力分量为试检验上述分析结果是否满足平衡微分方程和面力边界条件;2-4. 单位厚度的楔形体,材料比重为,楔形体左侧作用比重为的液体,如图所示;试写出楔形体的边界条件;2-5. 已知球体的半径为r,材料的密度为1,球体在密度为11>1的液体中漂浮,如图所示;试写出球体的面力边界条件;2-6. 矩形横截面悬臂梁作用线性分布载荷,如图所示;试根据材料力学应力解答推导挤压应力y的表达式;3-1. 选择题a. 切应力互等定理根据条件B成立;A. 纯剪切;B. 任意应力状态;C. 三向应力状态;D. 平面应力状态;b. 应力不变量说明D. ;A. 应力状态特征方程的根是不确定的;B. 一点的应力分量不变;C. 主应力的方向不变;D. 应力随着截面方位改变,但是应力状态不变;3-2. 已知弹性体内部某点的应力分量分别为a. x=a, y=-a, z=a, xy=0, yz=0, zx=-a;b. x=50a, y=0, z=-30a, xy=50, yz=-75a, zx=80a;c. x=100a, y=50a, z=-10a, xy=40a, yz=30a, zx=-20a;试求主应力和最大切应力;a. 1=2a, 2=0, 3=-a,max=b. 1=, 2=, 3=,max=c. 1=, 2=, 3=,max=3-3. 已知物体内某点的应力分量为=y=xy=0, z=200a, yz=zx=100ax试求该点的主应力和主平面方位角;3-4. 试根据弹性体内某点的主应力和主平面方位写出最大切应力,以及作用面的表达式; 3-5. 已知弹性体内部某点的应力分量为=500a, y=0, z=-300a, xy=500a, yz=-750a, zx=800ax试求通过该点,法线方向为平面的正应力和切应力;3-4. 3-54-1. 选择题a. 关于应力状态分析,D是正确的;A. 应力状态特征方程的根是确定的,因此任意截面的应力分量相同;B. 应力不变量表示主应力不变;C. 主应力的大小是可以确定的,但是方向不是确定的;D. 应力分量随着截面方位改变而变化,但是应力状态是不变的;b. 应力状态分析是建立在静力学基础上的,这是因为D ;A. 没有考虑面力边界条件;B. 没有讨论多连域的变形;C. 没有涉及材料本构关系;D. 没有考虑材料的变形对于应力状态的影响;4-2. 已知弹性体内部某点的应力张量为试将上述应力张量分解为应力球张量和应力偏张量,并求解应力偏张量的第二不变量; 4-3. 已知物体内某点的主应力分别为a. 1=50a, 2=-50a, 3=75a;b. 1=, 2=0, 3=试求八面体单元的正应力和切应力;a 8=25a,8=54a; b 8=0, 8=;4-4. 已知物体内某点的应力分量=50a, y=80a, z=-70a,xy=-20a, yz=60a, zx=ax试求主应力和主平面方位角;4-5. 已知物体内某点的应力分量=100a, y=200a, z=300a,xy=-50a, yz= zx=0x试求该点的主应力、主切应力、八面体切应力和主平面方位角;5-1. 选择题a. 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;5-2. 已知弹性体的位移为试求A1,1,1和B,-1,0点的主应变1;5-3. 试求物体的刚体位移,即应变为零时的位移分量;5-4. 已知两组位移分量分别为其中a i和b i为常数,试求应变分量,并且指出上述位移是否满足变形协调条件;5-5. 已知弹性体的位移为其中A,B,C,a,b,c,,,为常数,试求应变分量;6-1. 选择题a. 下列关于“刚体转动”的描述,认识正确的是A ;A. 刚性转动描述了微分单元体的方位变化,与变形位移一起构成弹性体的变形;B. 刚性转动分量描述的是一点的刚体转动位移,因此与弹性体的变形无关;C. 刚性转动位移也是位移的导数,因此它描述了一点的变形;D. 刚性转动分量可以确定弹性体的刚体位移;b. 下列关于应变状态的描述,错误的是A ;A. 坐标系的选取不同,应变分量不同,因此一点的应变是不可确定的;B. 不同坐标系下,应变分量的值不同,但是描述的一点变形的应变状态是确定的;C. 应变分量在不同坐标系中是变化的,但是其内在关系是确定的;D. 一点主应变的数值和方位是不变的;6-2. 已知物体内部某点的应变分量为=10-3,y=5×10-4,z=10-4,xy=8×10-4,yz=6×10-4,xz=-4×10-4x试求该点的主应变和最大主应变1的方位角;6-3. 平面应变状态下,如果已知0o,60o和120o方向的正应变,试求主应变的大小和方向; 6-4. 圆截面杆件两端作用扭矩,如图所示,其位移分量为u=-zy+ay+bz+cv=zx+ez-dx+fw=-bx-ey+k设坐标原点O位移固定,试按照下列转动位移边界条件分别确定待定系数a,b,c,d,e,f 和k;a. 微分线段d z在xOz和yOz平面内不能转动;c.微分线段d x和d y在xOz平面内不能转动;6-5. 等截面柱体,材料比重为,在自重作用下的应变分量为其中为材料弹性常数,试检验上述应变分量是否满足变形协调条件和边界条件;6-6.7-1. 选择题a. 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,因此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;7-2. 如果物体处于平面应变状态,几何方程为试证明对于单连域物体,位移的单值条件为应变分量满足变形协调方程;7-3. 已知物体某点的正应变分量x,y和z,试求其体积应变;7-4. 已知物体某点的主应变分量1,2和3,试求其八面体单元切应力表达式; 7-5. 已知物体变形时的应变分量为=A0+A1x2+y2+x4+y4x=B0+B1x2+y2+x4+y4y=C0+C1xyx2+y2+C2xy=xzyz=0z试求上述待定系数之间的关系;7-6. 已知椭圆截面柱体在扭矩作用下产生的应变分量为试证明上述应变分量满足变形协调方程;8-1. 选择题a. 各向异性材料的弹性常数为D ;A. 9个;B. 21个;C. 3个;D. 13个;b. 正交各向异性材料性质与下列无关的是B ;A. 拉压与剪切、以及不同平面的剪切变形之间没有耦合作用;B. 具有3个弹性对称面;C. 弹性常数有9个;D. 正交各向异性材料不是均匀材料;8-2. 试推导轴对称平面应力z=0和轴对称平面应变问题z=0的胡克定律; 8-3. 试求体积应力与体积应变得关系;8-4. 试证明对于均匀材料,独立的弹性常数只有21个;8-5. 试利用正方体单元证明,对于不可压缩材料,泊松比=;8-28-39-1. 选择题a. 对于各向同性材料,与下列性质无关的是D ;A. 具有2个弹性常数;B. 材料性质与坐标轴的选择无关;C. 应力主轴与应变主轴重合;D. 弹性常数为3个;9-2. 试利用拉梅弹性常数和G表示弹性模量E,泊松比和体积弹性模量K;9-3. 试利用应力转轴公式和胡克定律推导轴对称问题的胡克定律;9-4. 钢制圆柱体直径为d =100mm,外套一个厚度=5mm的钢制圆筒,如图所示;圆柱体受轴向压力F = 250kN作用,已知钢的弹性模量E =210GPa,泊松比=,试求圆筒应力;9-5. 已知弹性体某点x和y方向的正应力为x=35MPa,y=25MPa,而z 方向的应变z=0,试求该点的其它应力分量9-29-39-49-510-1. 半无限弹性体表面作用集中力F,试用应力函数求解应力和位移分量;10-2. 圆柱体的侧面作用均匀压力,两个端面作用均匀压力,如图所示;试用应力函数=C12z+C2 z3求解圆柱体的应力分量,并且计算圆柱体的体积改变;f10-3. 半无限空间物体,材料的比重为,在水平表面作用均匀分布的压力q,如图所示;试用位移法求解半无限体的应力和位移;10-4. 设函数f =axy3 + y f1x+ f2x可以作为求解平面问题的应力函数,试求待定函数f1x和f2x; 10-5. 单位厚度的杆件两端作用均匀压力p,在y=±h的边界为刚性平面约束,如图所示;已知杆件的位移为试求其应力分量;10-511-1. 选择题a. 弹性力学解的唯一性定理在D条件成立;A. 具有相同体力和面力边界条件;B. 具有相同位移约束;C. 相同材料;D. 上述3条同时成立;b. 对于弹性力学的基本解法,不要求条件D ;A. 基本未知量必须能够表达其它未知量;B. 必须有基本未知量表达的基本方程;C. 边界条件必须用基本未知量表达;D. 基本未知量必须包括所有未知函数;c. 下列关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连续的唯一条件;d. 关于弹性力学的叠加原理,应用的基本条件不包括D ;A. 小变形条件;B. 材料变形满足完全弹性条件;C. 材料本构关系满足线性弹性条件;D. 应力应变关系是线性完全弹性体;e. 下列关于应力解法的说法正确的是A ;A. 必须以应力分量作为基本未知量;B. 不能用于位移边界条件;C. 应力表达的变形协调方程是唯一的基本方程;D. 必须使用应力表达的位移边界条件;f. 弹性力学的基本未知量没有C ;A. 应变分量;B. 位移分量;C. 面力;D. 应力;g. 下列关于圣维南原理的正确叙述是C ;A. 边界等效力系替换不影响弹性体内部的应力分布;B. 等效力系替换将不影响弹性体的变形;C. 等效力系替换主要影响载荷作用区附近的应力分布,对于远离边界的弹性体内部的影响比较小;D. 圣维南原理说明弹性体的作用载荷可以任意平移;11-2. 设有半空间弹性体,在边界平面的一个半径为a的圆面积上作用均匀分布压力q,如图所示;试求圆心下方距边界为h处的铅直正应力,并计算圆心处的沉陷;12-1.悬挂板,在O点固定,若板的厚度为1,宽度为2a,长度为l,材料的比重为,如图所示;试求该板在自重作用下的应力分量和位移分量;12-2. 等厚度板沿周边作用着均匀压力q,若O点不能移动和转动,试求板内任意点的位移分量;12-3. 已知直角六面体的长度h比宽度和高度b大的多,将它放置在绝对刚性和光滑的基础上,在六面体的上表面作用均匀压力q,试求应力分量与位移分量;12-4. 单位厚度的矩形截面梁,在x=c处作用着集中载荷F=1,如图所示;试写出该梁上下两个面上的边界条件;13-1. 选择题a. 下列关于应力函数的说法,正确的是C ;A. 应力函数与弹性体的边界条件性质相关,因此应用应力函数,自然满足边界条件;B. 多项式函数自然可以作为平面问题的应力函数;C. 一次多项式应力函数不产生应力,因此可以不计;D. 相同边界条件和作用载荷的平面应力和平面应变问题的应力函数不同;13-2. 简支梁仅承受自身重量,材料的比重为,试检验函数=Ax2y3+By5+C y3+Dx2yf是否可以作为应力函数,并且求各个待定系数;13-3. 建筑在水下的墙体受水压,轴向压力F和侧向力F作用,如图所示;已知墙体的端部与水平面等高,水的比重为,侧向力与水平面距离为2h,设应力函数为=Ay3+Bx2+Cxy+Dx3y+Ex3f试求y =3h墙体截面的应力分量;13-4. 已知如图所示单位厚度的矩形薄板,周边作用着均匀剪力q;试求边界上的并求其应力分量不计体力;13-5. 已知函数 f =Ax4-y4试检查它能否做为应力函数如果可以,试用上述应力函数求解图示矩形薄板的边界面力;14-1. 矩形截面柱侧面受均布载荷q的作用,如图所示;试求应力函数及应力分量不计体力; 14-2. 如图所示悬臂梁,承受均布载荷q的作用,试检验函数f =Ay3+Bx2y3+Cy3+Dx2+Ex2y能否做为应力函数;如果可以,求各个待定系数及悬臂梁应力分量;14-3. 矩形截面柱体承受偏心载荷作用,如果不计柱体自身重量,则若应力函数为=Ax3+Bx2试求:fa. 应力分量和应变分量;b. 假设O点不动,且该点截面内的任意微分线段不能转动,求其位移分量;a.轴线的位移-挠曲线方程;14-4. 已知悬臂梁如图所示,如果悬臂梁的弯曲正应力x由材料力学公式给出,试由平衡方程式求出y及xy,并检验计算所得的应力分量能否满足应力表示的变形协调方程;14-5. 三角形悬臂梁,承受自重作用,如图所示;已知材料的比重为,试确定应力函数及应力分量;14-114-2.314-4.15-1.选择题a. 下列关于轴对称问题的叙述,正确的是B ;A. 轴对称应力必然是轴对称位移;B. 轴对称位移必然是轴对称应力;C. 只有轴对称结构,才会导致轴对称应力;D. 对于轴对称位移,最多只有两个边界条件;b. 关于弹性力学平面问题的极坐标解,下列说法正确的是B ;A. 坐标系的选取,从根本上改变了弹性力学问题的性质;B. 坐标系的选取,改变了问题的基本方程和边界条件描述;C. 对于极坐标解,平面应力和平面应变问题没有任何差别;D. 对于极坐标解,切应力互等定理不再成立;15-2. 厚壁圆筒内径为a,外径为b,厚壁圆筒内承受内压p i作用,外面施加绝对刚性的约束,如图所示,试求厚壁筒的应力和位移;15-3. 已知曲杆的截面为狭长矩形,其内侧面与外侧面均不受载荷作用,仅在两端面上作用力矩M ,如图所示;试求曲杆应力;15-4. 已知厚壁圆筒的内径为a,外径为b,厚壁圆筒只承受内压p i作用,求厚壁圆筒在内压作用下内径的增加量;如果厚壁圆筒只承受外压p e作用,求厚壁圆筒在外压作用下外径的减小增加量;16-1. 已知厚壁圆筒在=a 的内边界上被固定,在=b 的厚壁圆筒的外壁圆周上作用着分布剪力0,如图所示;试用应力函数f =C,求解厚壁圆筒的应力和位移;16-2. 矩形横截面的曲梁,一端固定,自由端处承受集中力F和力矩M的作用,如图所示;设应力函数 f ,= f cos 可以求解该问题,试求出M与F之间的关系,并求曲梁应力;16-3. 已知应力函数f ,= a0ln+b02+a12+a2-2+b1cos2 试求相应当应力分量和位移分量;16-4. 已知圆环的内半径为a, 外半径为b,套在刚性轴上,轴与环之间的套合压力为p;设圆环的变形是弹性的,其材料的比重为;试求当轴旋转时,使得轴与圆环之间压力变为零的角速度;16-5. 将内半径为a,外半径为b的圆环套在半径为a+ 的刚性轴上,设环的变形是弹性的,环的材料比重为;试问当旋转角速度为多大时,环与轴之间的套合压力将减小为0;17-1. 无限大板在远处承受均匀压力p的作用,内部有一个半径为a的圆孔,如图所示;试用应力函数方法求解板的应力;17-2. 矩形薄板受纯剪作用,剪力强度为q;设距板边缘较远处有一半径为a的小圆孔,如图所示;试求孔口的最大正应力和最小正应力;17-3. 无限大板在远处承受均匀拉力p的作用,内部有一个半径为a的圆孔;试用叠加法求解板的应力;并且将距离孔口比较远处的应力与厚壁圆筒解答作一比较;17-4. 在内半径为a ,外半径为b的厚壁圆筒上套合一个内半径为b-、外半径为c的厚壁筒,如两筒的材料相同,试问外筒加热到比内筒温度高多少度时,可使外筒不受阻碍的套在筒上,并求出冷却后两筒之间的压力;17-317-418-1. 内半径为a,外半径为b的圆环板,在=a 处作用有均匀压力p i,在=b处作用有均匀压力p e;试用复位势函数f z=Az z=B/z求解圆环的应力和位移;18-2. 已知复位势函数 f z=Cz2 z=2Cz3其中C为常数,试求上述复位势函数对应的应力状态;18-3. 设复位势应力函数f z=Az ln z+Bz z=C/z试用上述复位势函数求解图示曲梁的纯弯曲问题;已知曲梁的内半径为a,外半径为b;18-4. 已知开口圆环的内半径为a,外半径为b,圆环在外部因素的影响下由封闭错动一个很小的角度;设复位势应力函数 f z=Az ln z+Bz z=C/z试用上述复位势函数求解图示圆环的错位问题;18-1.18-218-4.18-319-1. 已知复位势函数为f z=2i kz3-3az2 z=-i kz4-2az3+12b2z2其中,a,b,k均为实常数,求解对应的应力状态;19-2. 无限大板内一点O作用有集中力F,如图所示;试用复位势函数 f z=A ln z z=B1+ln z 求解板的应力和位移;19-3. 厚壁圆筒的内径为a,外径为b,在厚壁圆筒内壁和外壁分别作用均匀分布剪力q1和q2,如图所示;试用复位势函数 f z=0z=B/z求解厚壁圆筒的应力和位移;19-4. 已知复位势函数 f z=A1+i A2z4 z=B1+i B2z4其中A1,A2,B1,B2均为实常数;试求对应的应力和位移;19-119-2.19-319-4.20-1. 无限大板在无穷远处承受双向均匀拉伸载荷q 的作用,板的中心有一个椭圆孔,如图所示;已知椭圆的长轴和短轴分别为a和b,试求孔口应力;20-2. 无限大板在无穷远处承受均匀剪力q 的作用,板的中心有一个椭圆孔,如图所示;已知椭圆的长轴和短轴分别为a和b,试求孔口应力;20-3. 半径为a的圆形板,承受一对径向集中力F的作用,如图所示;试求径向力作用线的应力分布;20-120-2.20-321-1. 无限大板在无穷远处承受均匀拉伸载荷q的作用,板的中心有一个椭圆孔,已知椭圆的长轴和短轴分别为a和b,椭圆的长轴与载荷作用线的夹角为,如图所示;试求孔口应力;21-2. 无限大板的内部有一个椭圆孔,已知椭圆的长轴和短轴分别为a和b,椭圆孔的周边作用有均匀分布的压力载荷p,而无穷远边界应力为零,如图所示;试求板内的应力;21-3. 无限大板在无穷远边界作用有均匀分布的载荷,板的内部有一个长度为2a的裂纹,裂纹面与载荷作用线夹角为,如图所示;试求=90o和=45o时,裂纹两端的应力近似解;21-121-221-3.22-1. 选择题a. 下列关于柱体扭转基本假设的叙述中,错误的是;A. 横截面的翘曲与单位长度扭转角成正比;B. 柱体扭转时,横截面上任意线段在坐标面的投影形状和大小均不变;C. 柱体扭转位移与横截面的位置坐标无关;D. 柱体扭转时,横截面形状和大小不变;b. 根据扭转应力函数在横截面边界为零的性质,不能求解问题;A. 圆形横截面柱体;B. 正三角形截面柱体;C. 椭圆形截面柱体;D. 厚壁圆筒;c. 下列关于柱体扭转应力函数的说法,有错误的是;A. 扭转应力函数必须满足泊松方程;B. 横截面边界的扭转应力函数值为常数;C. 扭转应力函数是双调和函数;D. 柱体端面面力边界条件可以确定扭转应力函数的待定系数;22-2. 试证明函数f =m2- a2,可以作为扭转应力函数求解实心或者空心圆形截面杆件问题; 22-3. 受扭矩作用的任意截面形状的杆件,在截面中有一面积为S1的孔,若在内边界上取f S1 =const ,外边界上取f =0, 试证明:为满足边界条件,则22-4. 试证明:按照位移法求解柱体扭转问题时的位移分量假设u=-zy v=zx在小变形条件下的正确性;22-1. a. D. b. D. c. C.22-2.22-3.22-423-1. 选择题a. 下列关于薄膜比拟方法的说法,有错误的是;A. 薄膜作用均匀压力与柱体扭转有类似的微分方程;B. 柱体横截面切应力方向与薄膜等高线切线方向一致;C. 由于薄膜比拟与柱体扭转有相同的微分方程和边界条件,因此可以完全确定扭转应力;D. 与薄膜等高线垂直方向的切应力为零;23-2. 已知长半轴为a,短半轴为b的椭圆形截面杆件,在杆件端部作用着扭矩T,试求应力分量、最大切应力及位移分量;23-3.试证明函数可以作为图示截面杆件的扭转应力函数;求其最大切应力,并与B 点=2a,=0的切应力值进行比较;23-4. 试证明翘曲函数 f x,y=my3-3x2y可以作为图示正三角形截面杆件扭转应力函数,并求最大切应力;23-3.23-424-1. 选择题a. 根据矩形截面柱体推导的开口薄壁杆件扭转切应力,问题的分析基础与描述无关;A. 开口薄壁构件是由狭长矩形组成的;B. 组成开口薄壁杆件的各个狭长矩形的扭转角相同;C. 组成开口薄壁杆件的各个狭长矩形承受的扭矩相同;D. 组成开口薄壁杆件的各个狭长矩形承受的扭矩等于外力矩;24-2. 图示各个开口薄壁杆件,承受到扭矩均为T = 5Nm,试求最大切应力;24-3. 薄壁杆件承受扭矩T 的作用,若杆件壁厚均为,截面如图所示;试求最大切应力及单位长度的扭转角;24-4. 薄壁杆件承受扭矩T 的作用,若杆件壁厚均为,截面如图所示;试求最大扭转切应力及单位长度的扭转角;24-5. 薄壁圆管半径为R,壁厚为,如图a所示;如果沿管的母线切一小的缝隙,如图b所示;试比较这两个薄壁管的抗扭刚度及最大扭转切应力;24-1.24-224-324-425-1. 两个直径均等于d 的圆柱体,受到一对集中力F=100kN的作用如图所示;已知两个圆柱体接触区域的最大应力=800MPa,弹性模量E=200GPa,试确定圆柱体的直径d;25-2. 火车的车轮与轨道的接触如图所示;已知车轮到半径R1=500mm,轨道的曲率半径R2=300mm,车轮对于轨道的接触压力为F=5kN,材料的弹性模量E=210GPa,泊松比=;试求最大接触应力;25-3. 已知集中力作用于半无限弹性体的表面O点,试证明半无限弹性体的应力分布特征为:通过O点的所有圆球面上,各个点的主应力相等,均为其中,d为圆球直径;25-125-225-326-1. 已知厚壁圆筒的内径为a,外径为b,温度变化为轴对称的,设内壁温度为T1,外表面温度为T2,如图所示;试求此时温度分布的规律;26-2. 周边自由的矩形薄板条,其厚度为1,高度为2h,如图所示;试按如下温度变化规律求出板中的应力;式中T0,T1,T2均为常数;26-3. 已知半径为b的圆板,在圆板中心有一个能够供给强度为W 的热源,在边缘=b处,温度T =0;试求圆板的热应力, 及位移u,v的表达式,并分析=b处的位移;26-4. 已知薄板厚度为,上下表面的温差为T,温度在板厚度方向按线性变化规律.设D为板的弯曲刚度,其表达式为求此时板中最大的应力max ;26-126-226-3.26-4.27-1. 矩形薄板,三边固定,一边承受均匀分布压力的作用,如图所示;设应力函数为试用能量法求应力分量;27-2. 试对两端简支,两端固定,一端固定另一端自由,以及一端固定另一端简支的四种静定梁基本形式,选择典型的挠曲函数求解;27-3. 同一弹性体的两种受力状态,如图所示;设AB的长度为l,试求:1. 物体在静水压力q作用下的应变分量;2. 物体在一对等值反向的压力F作用下的体积变化;27-4. 假设在线弹性体中某一单元有应力x1,y1,其余应力分量为零;试证明,无论由那种加载过程达到这种应力状态,单位体积的应变能均相同;27-1.27-2.27-3.27-4.28-1. 悬臂梁在自由端承受集中力F和弯矩M的作用,如图所示;设跨度为l,抗弯刚度为EI ;试用最小势能原理求解以挠度表示的平衡微分方程及边界条件;28-2. 简支梁跨度为l,承受均匀分布载荷q的作用,如图所示;试用里茨法与伽辽金方法求此梁的最大挠度;。

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