弹塑性力学考题史上最全总结-没有之一
1 23456 78已知一受力物体中某点的应力状态为:式中a为已知常数,且a>0,试将该应力张量分解为球应力张量与偏应力张量之和。
为平均应力。
并说明这样分解的物理意义。
解:球应力张量作用下,单元体产生体变。
体变仅为弹性变形。
偏应力张量作用下单元体只产生畸变。
塑性变形只有在畸变时才可能出现。
关于岩土材料,上述观点不成立。
9一很长的(沿z轴方向)直角六面体,上表面受均布压q作用,放置在绝对刚性和光滑的基础上,如图所示。
若选取=ay2做应力函数。
试求该物体的应力解、应变解和位移解。
(提示:①基础绝对刚性,则在x=0处,u=0 ;②由于受力和变形的对称性,在y=0处,v=0 。
)解:,满足,是应力函数。
相应的应力分量为:,,;①应力边界条件:在x = h处,②将式①代入②得:,故知:,,;③由本构方程和几何方程得:④积分得:⑤⑥在x=0处u=0,则由式⑤得,f1(y)= 0;在y=0处v=0,则由式⑥得,f2(x)=0;因此,位移解为:附,对比另一方法:例,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,且h>>b。
试选取适当的应力函数解此问题,求出相应的应力分量。
解答:1、确定应力函数分析截面内力:()()()0,0,0===x q x Q x M ,故选取,022=∂∂=xy φσ 积分得:()()y f y xf 21+=φ,代入相容方程,有:()()()()0242414422444=+=∂∂+∂∂∂+∂∂y f y xf yy x x φφφ, 要使对任意的 x 、y 成立,有()()()()0,04241==y f y f ,积分,得:()()232231,Ey Dy y f Cy By Ay y f +=++=,2323Ey Dy Cxy Bxy Axy ++++=φ。
2、计算应力分量()E Dy B Ay x yx 262622+++=∂∂=φσ, ,022=∂∂=x y φσC By Ay yx xy---=∂∂∂-=2322φτ3、由边界条件确定常数左右边界(2b y ±=):0=y σ;0=xy τ;0,0432==-±-B C Bb Ab 上边界(h x =):,22pb dy bbx -=⎰-σ,022=⎰-dy b b xy τ,022=⎰-dy y b b x σ2,p E O D C A -==== 4、应力解答为:0,0,==-=xy y x p τσσ10已知一半径为R=50mm,厚度为t=3mm的薄壁圆管,承受轴向拉伸和扭转的联合作用。
设管内各点处的应力状态均相同,且设在加载过程中始终保持,(采用柱坐标系,r为径向,θ为环向,z为圆管轴向。
)材料的屈服极限为=400MPa。
试求此圆管材料屈服时(采用Mises屈服条件)的轴向载荷P和轴矩M s。
(提示:Mises屈服条件:;)解:据题意知一点应力状态为平面应力状态,如图示,且知,则,且= 0。
代入Mises屈服条件得:即:解得:200 MPa;轴力:P= = 2×50×10-3×3×10-3×200×106=扭矩:M= = 2×502×10-6×3×10-3×200×106= kN· m11在平面应力问题中,若给出一组应力解为:,,,式中a、b、c、d、e和f均为待定常数。
且已知该组应力解满足相容条件。
试问:这组应力解应再满足什么条件就是某一弹性力学平面应力问题的应力解。
(15分)解:应力解应再满足平衡微分方程即为弹性力学平面应力问题可能的应力解,代入平衡微分方程得:则知,只要满足条件a=-f,e=-d,b和c可取任意常数。
若给出一个具体的弹性力学平面应力问题,则再满足该问题的应力边界条件,该组应力分量函数即为一个具体的弹性力学平面应力问题的应力解。
12在物体内某点,确定其应力状态的一组应力分量为:=0,=0,=0,=0,=3a,=4a,知。
试求:(16分)①该点应力状态的主应力、和;②主应力的主方向;③主方向彼此正交;解:由式(2—19)知,各应力不变量为、,代入式(2—18)得:也即(1)因式分解得:(2)则求得三个主应力分别为。
设主应力与xyz三坐标轴夹角的方向余弦为、、。
将及已知条件代入式(2—13)得:(3)由式(3)前两式分别得:(4)将式(4)代入式(3)最后一式,可得0=0的恒等式。
再由式(2—15)得:则知;(5)同理可求得主应力的方向余弦、、和主应力的方向余弦、、,并且考虑到同一个主应力方向可表示成两种形式,则得:主方向为:;(6)主方向为:;(7)主方向为:;(8)若取主方向的一组方向余弦为,主方向的一组方向余弦为,则由空间两直线垂直的条件知:(9)由此证得主方向与主方向彼此正交。
同理可证得任意两主应力方向一定彼此正交。
13如图所示,楔形体OA、OB边界不受力。
楔形体夹角为2α,集中力P与y轴夹角为β。
试列出楔形体的应力边界条件。
(14分)解:楔形体左右两边界的逐点应力边界条件:当θ=±α时,=0,=0;以半径为r任意截取上半部研究知:、14一矩形横截面柱体,如图所示,在柱体右侧面上作用着均布切向面力q,在柱体顶面作用均布压力p。
试选取:做应力函数。
式中A、B、C、D、E为待定常数。
试求:(16分)(1)上述式是否能做应力函数;(2)若可作为应力函数,确定出系数A、B、C、D、E。
(3)写出应力分量表达式。
(不计柱体的体力)解:据结构的特点和受力情况,可以假定纵向纤维互不挤压,即:;由此可知应力函数可取为:(a)将式(a)代入,可得:(b)故有:; (c); (d)略去中的一次项和常数项后得:(e)相应的应力分量为:(f)边界条件:①处,,则; (g)②处,,则; (h)③在y = 0处,,,即由此得:,再代入式(h)得:;(i)由于在y=0处,,积分得:(j),积分得:(k)由方程(j ) (k)可求得:,投知各应力分量为:(l)据圣文南原理,在距处稍远处这一结果是适用的。
15已知受力物体内一点处应力状态为:(Mpa)且已知该点的一个主应力的值为2MPa。
试求:(15分)①应力分量的大小。
②主应力、和。
16已知一弹性力学问题的位移解为:(13分);;;式中a为已知常数。
试求应变分量,并指出它们能否满足变形协调条件(即相容方程)。
解:将位移分量代入几何方程得:;;;由于应变分量是x的线性函数,固知它们必然满足变形协调条件:17设如图所示三角形悬臂梁,只受自重作用,梁材料的容重为。
若采用纯三次多项式:作应力函数,式中A、B、C、D为待定常数。
试求此悬臂梁的应力解。
(15分)解:将式代入知满足,可做应力函数,相应的应力分量为:(已知Fx=0,Fy=γ)边界条件:①上边界:,,,代入上式得:A = B =0,②斜边界:,,,,则:得:;于是应力解为:题四、2图18试列出下列各题所示问题的边界条件。
(每题10分,共20分。
)(1)试列出图示一变截面薄板梁左端面上的应力边界条件,如图所示。
题四、3、(1)图题四、3、(2)图(2)试列出半空间体在边界上受法向集中P作用——Boussinesq问题的应力边界条件,如图所示。
(1)左端面的应力边界条件为:据圣文南原理题四、3、(1)图(2)上边界:①当时,;②当时,;③当时,;在此边界上已知:,,;④当设想时,截取一平面,取上半部研究,则由平衡条件知:,已知:,对称性19一薄壁圆筒,承受轴向拉力及扭矩的作用,筒壁上一点处的轴向拉应力为,环向剪应力为,其余应力分量为零。
若使用Mises屈服条件,试求:(16分)1)材料屈服时的扭转剪应力应为多大?2)材料屈服时塑性应变增量之比,即:∶∶∶∶∶。
已知Mises屈服条件为:解:采用柱坐标,则圆筒内一点的应力状态为:则miss条件知:解得:;此即为圆筒屈服时,一点横截面上的剪应力。
已知:则:由增量理论知:则:即:20如图所示一半圆环,在外壁只受的法向面力作用,内壁不受力作用。
A端为固定端,B端自由。
试写出该问题的逐点应力边界条件和位移边界条件。
(15分)、解:逐点应力边界条件:当r=a时,=0,=0;当r=b时,=qsiθ,=0;当θ=π时,=0,=0;A端位移边界条件:当θ=0 ,时,ur=0 ,uθ=0 ,且过A点处径向微线素不转动,即=0;或环向微线素不转动,即=0。
21已知一点的应变状态为:,,,,,。
试将其分解为球应变状态与偏斜应变状态。
(15分)解:;;22已知受力物体内一点处应力状态为:(Mpa)且已知该点的一个主应力的值为2MPa。
试求:(18分)①应力分量的大小;②主应力、和。
解(1):;即:,将:代入上式解得:;故知:由:又解(2):代入教材、公式:代入由:,且由上式知:2式知,由3式,故,则知:;(由1式)再由:展开得:;则知:;由:即:;;再由:知:23一厚壁圆筒,内半径为a,外半径为b ,仅承受均匀内压q作用(视为平面应变问题)。
圆筒材料为理想弹塑性,屈服极限为。
试用Tresca屈服条件,分析计算该圆筒开始进入塑性状态时所能承受的内压力q的值。
已知圆筒处于弹性状态时的应力解为:;;;;;;上式中:a≤r≤b。
(16分)解:由题目所给条件知:则由Tresca条件:知:则知:24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。
25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。
26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。
27已知球体的半径为r,材料的密度为1,球体在密度为1(1>1)的液体中漂浮,如图所示。
试写出球体的面力边界条件。
28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。
29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。
30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。
31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。
32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。
弹塑性理论考试题及答案
弹塑性理论考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共10分)1. 弹塑性理论中,材料的屈服准则通常用以下哪个参数表示?A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 屈服应力答案:D2. 弹塑性材料在循环加载下,其行为主要受哪个参数的影响?A. 最大应力B. 最大应变C. 应力幅值D. 应变幅值答案:C3. 根据弹塑性理论,材料的硬化指数n通常用来描述什么?A. 材料的弹性B. 材料的塑性C. 材料的断裂特性D. 材料的疲劳特性答案:B4. 在弹塑性理论中,哪个参数用来描述材料在塑性变形后能否恢复原状?A. 弹性模量B. 屈服应力C. 塑性应变D. 弹性应变答案:D5. 弹塑性材料在受到拉伸应力作用时,其应力-应变曲线通常呈现哪种形状?A. 线性B. 非线性C. 抛物线D. 指数曲线答案:B二、多项选择题(每题3分,共15分)6. 弹塑性理论中,材料的屈服准则可以由以下哪些因素确定?A. 应力状态B. 应变状态C. 温度D. 材料的微观结构答案:A|B|C|D7. 弹塑性材料在循环加载下,其疲劳寿命主要受哪些因素的影响?A. 应力幅值B. 材料的屈服应力C. 循环加载频率D. 材料的微观缺陷答案:A|B|C|D8. 在弹塑性理论中,材料的硬化行为可以通过以下哪些方式来描述?A. 硬化指数B. 硬化模量C. 应力-应变曲线D. 屈服应力答案:A|B|C9. 弹塑性材料在受到压缩应力作用时,其应力-应变曲线通常呈现以下哪些特点?A. 初始阶段为弹性B. 达到屈服点后进入塑性变形C. 塑性变形后材料体积不变D. 卸载后材料能够完全恢复原状答案:A|B|C10. 弹塑性理论中,材料的断裂特性可以通过以下哪些参数来描述?A. 断裂韧性B. 应力集中系数C. 材料的硬度D. 材料的塑性应变答案:A|B|C|D三、简答题(每题5分,共20分)11. 简述弹塑性理论中材料的屈服现象。
答:在弹塑性理论中,材料的屈服现象是指材料在受到一定的应力作用后,从弹性变形转变为塑性变形的过程。
(完整)弹塑性力学简答题
弹塑性力学简答题第一章 应力1、 什么是偏应力状态?什么是静水压力状态?举例说明?静水压力状态时指微六面体的每个面只有正应力作用,偏应力状态是从应力状态中扣除静水压力后剩下的部分。
2、应力边界条件所描述的物理本质是什么?物体边界点的平衡条件。
3、对照应力张量ij δ与偏应力张量ij S ,试问:两者之间的关系?两者主方向之间的关系?相同。
110220330S S S σσσσσσ=+=+=+.4、为什么定义物体内部应力状态的时候要采取在一点的领域取极限的方法?不规则,内部受力不一样。
5、解释应力空间中为什么应力状态不能位于加载面之外?保证位移单值连续。
连续体的形变分量x ε、y ε、xy τ不是互相独立的,而是相关,否则导致位移不单值,不连续。
6、Pie 平面上的点所代表的应力状态有何特点?该平面上任意一点的所代表值的应力状态1+2+3=0,为偏应力状态,且该平面上任一法线所代表的应力状态其应力解不唯一。
固体力学解答必须满足的三个条件是什么?可否忽略其中一个?第二章 应变1、从数学和物理的不同角度,阐述相容方程的意义。
从数学角度看,由于几何方程是6个,而待求的位移分量是3个,方程数目多于未知函数的数目,求解出的位移不单值.从物理角度看,物体各点可以想象成微小六面体,微单元体之间就会出现“裂缝”或者相互“嵌入",即产生不连续.2、两个材料不同、但几何形状、边界条件及体积力(且体积力为常数)等都完全相同的线弹性平面问题,它们的应力分布是否相同?为什么?相同。
应力分布受到平衡方程、变形协调方程及力边界条件,未涉及本构方程,与材料性质无关.3、应力状态是否可以位于加载面外?为什么?不可以.保证位移单值连续。
连续体的形变分量x ε、y ε、xy τ不是互相独立的,而是相关,否则导致位移不单值,不连续.4、给定单值连续的位移函数,通过几何方程可求出应变分量,问这些应变分量是否满足变形协调方程?为什么?满足。
弹塑性力学复习-1
d
0
取主应力状态有:sxd x syd y szd z 0
加载后: x 0 d , d x d , d y 0, d z d
sx
1 3
(2
) x ,
sy
1 3
(1
) x ,
sz
1 3
(1
2) x
d z
2 1 2
Mises屈服准则求该单元屈服时的应力 ,
记屈服时的应力为 0 , 屈服后加载有 d , 求z方向的应力增量 d z 。
解:弹性应力 z ( x y )
应力偏量:
sx
x
m
1 (
3
)
1 (2 3
)
sy
y
m
1 (1 3
一、概念题
16.薄板理论的基本假设有哪些方面使问题得到简 化?为什么? 17.两种屈服准则的物理意义和它们在平面应力状 态下的图形特点。 18.按单向拉伸确定材料的屈服常数,比较两种屈 服条件的差异。 19.按纯剪状态确定材料的屈服常数,比较两种屈 服条件的差异。 20.叙述Levy-Mises、Prandtl-Reuss塑性本构关系, 并定义等效应力与等效塑性应变增量。 21.比较两种塑性本构关系的特点。
解(1)管的两端是自由的应力状态
由Mises屈服条件:
1 3
(
pR )2 t
2 s
p 3 s t
R
由Tresca屈服条件:
pR t
s
p 2 s t
R
例9薄壁管,平均半径为R,壁厚为t,承受内压p
(完整版)弹塑性力学习题题库加答案
第二章应力理论和应变理论2—15.如图所示三角形截面水坝材料的比重为γ,水的比重为γ1。
己求得应力解为:σx =ax+by ,σy =cx+dy-γy ,τxy =-dx-ay ;试根据直边及斜边上的边界条件,确定常数a 、b 、c 、d 。
解:首先列出OA 、OB 两边的应力边界条件:OA 边:l 1=-1 ;l 2=0 ;T x=γ1y ;T y =0 则σx =-γ1y ;τxy =0代入:σx =ax+by ;τxy =-dx-ay 并注意此时:x =0得:b=-γ1;a=0;OB 边:l 1=cos β;l 2=-sin β,T x =T y =0 则:cos sin 0cossinx xy yxy………………………………(a )将己知条件:σx=-γ1y ;τxy =-dx ;σy =cx+dy-γy代入(a )式得:1cossin 0cossin0y dx bdx cxdyy cL L L L L L L L L L L L L L L L L L化简(b )式得:d =γ1ctg 2β;化简(c )式得:c =γctg β-2γ1ctg 3β2—17.己知一点处的应力张量为312606100100Pa试求该点的最大主应力及其主方向。
解:由题意知该点处于平面应力状态,且知:σx =12×103σy =10×103 τxy =6×103,且该点的主应力可由下式求得:222231.2333312101210610222217.0831011371011 6.0828104.9172410xyxyxyPa则显然:3312317.08310 4.917100Pa Paσ1 与x 轴正向的夹角为:(按材力公式计算)22612sin 22612102cos2xy xytg 显然2θ为第Ⅰ象限角:2θ=arctg (+6)=+80.5376°δy题图1-3τxyx 30°10n24xO10yTτ30°δ30°xO γyβBA n βγ1y则:θ=+40.2688B 40°16'或(-139°44')2—19.己知应力分量为:σx =σy =σz =τxy =0,τzy =a ,τzx =b ,试计算出主应力σ1、σ2、σ3并求出σ2的主方向。
弹塑性力学历年考题(杨整理)
i, j x, y, z ,展开其中的 xy 。 (5 分)
三、 以图示平面应力问题为例,列出边界条件,叙述半逆解法的解题步骤。 (15 分) 。
四、 解释图示受内压 p 作用的组合厚壁筒(半径上的过盈量为 )的弹性极限载荷为何比 单层厚壁筒大。 (25 分)
五、 说明为何扭转问题可以进行薄膜比拟。计算边长为 a 的正方形截面,材料剪切屈服强 度为 s 的柱体扭转塑性极限扭矩。 (15 分) 六、 解释为何在用最小总势能原理和里兹法求解图示梁的挠度时,可以设位移函数 (15 分) w a1x 2 (l x) a2 x 2 (l 2 x 2 ) ... 取一项近似计算梁的挠度。
Ar 2 ( ) r 2 sin cos r 2 cos 2 tan ( A为常数)
能满足图示楔形悬臂梁问题的边界条件。并利用这个应力函数确定任一点的应力分量。
四、已知两端封闭的薄壁圆筒,半径为 R,壁厚为 t。圆筒由理想塑性材料制成,其屈服极 限为 s 。薄壁圆筒因受内压而屈服,试确定: (1)屈服时,薄壁筒承受的内压 p; (2) 塑性应力增量之比。 (20 分) 五、求解狭长矩形截面柱形杆的扭转问题:求应力分量和单位长度的扭转角。 (16 分) 六、试用能量法求解图示悬臂梁的挠度曲线。 (提示:设挠度函数为 y A1 cos 其中 A 为待定系数)
2 A r 2 4 sin cos 2(cos 2 sin 2 ) tan 2
2 2 A r 2 sin 2 2 sin cos ) tan r
满足协调方程:
4 (
应力分量:
弹塑性理论历年考题
2.9已知应力分量中0x y xy σστ===,求三个主应力123σσσ≥≥。
解 在0x y xy σστ===时容易求得三个应力不变量为1z J σ=,2222yz zx J τττ=+=,30J =特征方程变为32222()0z z σσστσσσσστ--=--=求出三个根,如记1τ=112312,0,2z z σστσσστ=+==-记123σσσ≥≥4.10有一长度为l 的简支梁,在x a =处受集中力P 作用,见题图4.6,试用瑞兹法和伽辽金法求梁中点的挠度。
题图4-6解一:用瑞兹法求解设满足梁端部位移边界条件0,0x l w ==的挠度函数为sinm mm xw B lπ=∑ (1) 梁的变形能U 及总势能∏为2224423001224llmmM EI d w EI U dx dx m BEI dx l π⎛⎫=== ⎪⎝⎭∑⎰⎰443sin 4m mm m EI m a m B P B l l ππ∏=-∑∑ 由0mB ∂∏=∂得 3442sin m m a Pl l B EI mππ=344sinsin 2mm a m xPl l l w EI mπππ=∑(2)以上级数的收敛性很好,取很少几项就能得到满意的近似解,如P 作用于中点(2a l =)时,跨中挠度为(只取一项)3342248.7x l Pl Pl w EI EIπ=== 这个解与材料力学的解(348Pl EI)相比,仅相差1.5%。
解二:用伽辽金法求解1.当对式(1)求二阶导数后知,它满足220,0x ld wdx==,亦即满足支承处弯矩为零的静力边界条件,因此,可采用伽辽金求解。
将式(1)代入伽辽金方程,注意到qdx P =,且作用在x a =处,可得420sin sin 0lm m m x m a EIB dx P l l l πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-=⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦⎰ 3442sinm m aPl l B EI mππ= 求出的挠度表达式与(2)一致。
弹塑性力学试题集锦(很全,有答案)
弹塑性力学试题集锦(很全,有答案)弹塑性力学2008级试题一简述题(60分)1)弹性与塑性弹性:物体在引起形变的外力被除去以后能恢复原形的这一性质。
塑性:物体在引起形变的外力被除去以后有部分变形不能恢复残留下来的这一性质。
2)应力和应力状态应力:受力物体某一截面上一点处的内力集度。
应力状态:某点处的9个应力分量组成的新的二阶张量?。
3)球张量和偏量??m0 球张量:球形应力张量,即??????0中?m? 偏?m0?0?,其??m??1??3x??y??z?量:偏斜应力?xy张量?xz,即??x??m?Sij???yx??zx?1?y??m?zy???yz?,其中?z??m???m?13??x??y??z?5)转动张量:表示刚体位移部分,即?0????1??v?uWij?????2??y??x???1??w??u?2??x?z?1??u?v?????2??y?x?????????01??w?v?????2???y?z?1??u?w??????2??z?x?????1?v?w???????2??z?y????0??6)应变张量:表示纯变形部分,即??u??x????1???ij???v?u2???y??x???1??w??u?2??x?z?1??u?v?????2???x??y????????v?y1??w?v?????2??y?z??1??u?w??????2??z?x?????1?v?w???????2??z?y????w???z?7)应变协调条件:物体变形后必须仍保持其整体性和连续性,因此各应变分量之间,必须要有一定得关系,2即应变协调条件。
?2?x?y2??2?y?x2??2?xy?x?y。
8)圣维南原理:如作用在弹性体表面上某一不大的局部面积上的力系,为作用在同一局部面积上的另一静力等效力所代替,则荷载的这种重新分布,只造离荷载作用处很近的地方,才使应力的分布发生显著变化,在离荷载较远处只有极小的影响。
弹塑性力学试题答案完整版
欧拉描述便于对固定空间区域特别是包含流动、大变形和物质混合问题的建模。 5)转动张量:表示刚体位移部分,即
0
Wij
=
1
2
v x
−
u y
1 2
w x
−
u z
1 2
u y
−
v x
0
1 2
w y
−
v z
1 2
u z
−
w x
1 2
v z
−
w y
0
6)应变张量:表示纯变形部分,即
22)小应变张量:(P33) 23)弹性模量:E 的数值随材料而异,是通过实验测定的,其值表征材料抵抗弹性变形的能力,其量纲
为 ML-1T-2 ,其单位为 Pa。
E 是度量物体受力时形变大小的物理量。指在弹性限度内,应力与应变的比值。 弹性模量又分纵向弹性模量(杨氏模量)和剪切弹性模量。杨氏模量为正应力与线应变之比值;剪切弹 性模量为剪应力与剪应变之比值。对同一种材料,在弹性极限内,弹性模量是一常数。 24)相容方程(P38): 25)变分原理:
弹塑性力学 2008、2009 级试题
一、简述题 1)弹性与塑性
弹性:物体在引起形变的外力被除去以后能恢复原形的这一性质。 塑性:物体在引起形变的外力被除去以后有部分变形不能恢复残留下来的这一性质。 2)应力和应力状态 应力:受力物体某一截面上一点处的内力集度。
应力状态:某点处的 9 个应力分量组成的新的二阶张量 。
( ) ( ) 个独立的应力分量的函数,即为 f = 0 , f ij 即为屈服函数。
10)不可压缩:对金属材料而言,在塑性状态,物体体积变形为零。
11)稳定性假设(P56):即德鲁克公社,包括:1.在加载过程中,应力增量所做的功 dWD 恒为正;2.在
(完整版)弹塑性力学习题题库加答案
第二章 应力理论和应变理论2—15.如图所示三角形截面水坝材料的比重为γ,水的比重为γ1。
己求得应力解为:σx =ax+by ,σy =cx+dy-γy , τxy =-dx-ay ;试根据直边及斜边上的边界条件,确定常数a 、b 、c 、d 。
解:首先列出OA 、OB 两边的应力边界条件:OA 边:l 1=-1 ;l 2=0 ;T x = γ1y ; T y =0 则σx =-γ1y ; τxy =0代入:σx =ax+by ;τxy =-dx-ay 并注意此时:x =0 得:b=-γ1;a =0;OB 边:l 1=cos β;l 2=-sin β,T x =T y =0则:cos sin 0cos sin 0x xy yxy σβτβτβσβ+=⎧⎨+=⎩………………………………(a )将己知条件:σx= -γ1y ;τxy =-dx ; σy =cx+dy-γy 代入(a )式得:()()()1cos sin 0cos sin 0y dx b dx cx dy y c γβββγβ-+=⎧⎪⎨--+-=⎪⎩化简(b )式得:d =γ1ctg 2β;化简(c )式得:c =γctg β-2γ1 ctg 3β2—17.己知一点处的应力张量为31260610010000Pa ⎡⎤⎢⎥⨯⎢⎥⎢⎥⎣⎦试求该点的最大主应力及其主方向。
解:由题意知该点处于平面应力状态,且知:σx =12×103 σy =10×103 τxy =6×103,且该点的主应力可由下式求得:(()()31.233331210102217.0831******* 6.082810 4.9172410x yPa σσσ⎡++⎢=±=⨯⎢⎣⨯=⨯=±⨯=⨯则显然:3312317.08310 4.917100Pa Pa σσσ=⨯=⨯=σ1 与x 轴正向的夹角为:(按材力公式计算)()22612sin 22612102cos 2xyx ytg τθθσσθ--⨯-++====+=--+显然2θ为第Ⅰ象限角:2θ=arctg (+6)=+80.5376°题图1-3则:θ=+40.268840°16' 或(-139°44')2—19.己知应力分量为:σx =σy =σz =τxy =0,τzy =a ,τzx =b ,试计算出主应力σ1、σ2、σ3并求出σ2的主方向。
弹塑性力学部分习题及答案
厚壁筒应力问题
要点一
总结词
厚壁筒应力问题主要考察了弹塑性力学中厚壁筒结构的应 力分析和变形计算。
要点二
详细描述
厚壁筒应力问题涉及到厚壁筒结构在受到内压、外压或其 他复杂载荷作用时的应力分布和变形情况。在解题过程中 ,需要运用弹塑性力学的相关理论,如应力分析、应变分 析等,来求解结构的应力分布和变形情况。同时,还需要 考虑厚壁筒结构的特殊性,如不同材料的组合、多层结构 等,对结构应力和变形的影响。
02
弹塑性力学基础知识
应力和应变
基本概念
详细描述:应力和应变是弹塑性力学中的基本概念。应力表示物体内部相邻部分之间的相互作用力,而应变则表示物体在应 力作用下的变形程度。
屈服条件与应力-应变关系
屈服准则与流动法则
详细描述:屈服条件决定了材料在应力作用下的屈服点,是判断材料是否进入塑性状态的重要依据。 应力-应变关系则描述了材料在受力过程中应力与应变的变化规律。
弹塑性力学特点
弹塑性力学具有广泛的应用背景,涉及到众多工程领域,如结构工程、机械工 程、航空航天等。它既适用于脆性材料,也适用于塑性材料,并考虑了材料的 非线性特性。
弹塑性力学的基本假设
连续性假设
小变形假设
假设固体内部是连续的,没有空隙或 裂纹。
假设物体在外力作用下发生的变形是 微小的,不会影响物体内部应力分布。
弹塑性力学部分习题及答 案
• 弹塑性力学概述 • 弹塑性力学基础知识 • 弹塑性力学典型习题解析 • 弹塑性力学部分习题的定义与特点
弹塑性力学的定义
弹塑性力学是一门研究固体在受到外力作用时,其内部应力、应变和位移之间 关系的学科。它主要关注材料在受力过程中发生的弹性变形和塑性变形。
