弹性力学选择题考试必备

弹性力学选择题考试必备
弹性力学选择题考试必备

一、单项选择题(按题意将正确答案的编号填在括弧中,每小题2分,共10分)

1、弹性力学建立的基本方程多是偏微分方程,还必须结合( C )求解这些微分方程,以求得具体问题的应力、应变、位移。

A .相容方程

B .近似方法

C .边界条件

D .附加假定

2、根据圣维南原理,作用在物体一小部分边界上的力系可以用( B )的力系代替,则仅在近处应力分布有改变,而在远处所受的影响可以不计。

A .几何上等效

B .静力上等效

C .平衡

D .任意

3、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不完全相同,其比较关系为( B )。

A .平衡方程、几何方程、物理方程完全相同

B .平衡方程、几何方程相同,物理方程不同

C .平衡方程、物理方程相同,几何方程不同

D .平衡方程相同,物理方程、几何方程不同

4、不计体力,在极坐标中按应力求解平面问题时,应力函数必须满足( A )

①区域内的相容方程;②边界上的应力边界条件;③满足变分方程; ④如果为多连体,考虑多连体中的位移单值条件。 A. ①②④ B. ②③④ C. ①②③ D. ①②③④

5、如下图所示三角形薄板,按三结点三角形单元划分后,对于与局部编码ijm 对应的整体编码,以下叙述正确的是( D )。

① I 单元的整体编码为162 ② II 单元的整体编码为426 ③ II 单元的整体编码为246 ④ III 单元的整体编码为243 ⑤ IV 单元的整体编码为564 A. ①③ B. ②④ C. ①④ D. ③⑤

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 、板壳 C 、块体 D 、质点

4、弹性力学研究物体在外力作用下,处于(弹性)阶段的(应力)、(应变)和(位移)

5、弹性力学可以解决材料力学无法解决的很多问题;并对杆状结果进行精确分析,以及验算材力结果的适用范围和精度。与材料力学相比弹性力学的特点有哪些? 答:1)研究对象更为普遍; 2)研究方法更为严密; 3)计算结果更为精确; 4)应用范围更为广泛。

6、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。(×) 改:弹性力学不仅研究板壳、块体问题,并对杆件进行精确的分析,以及检验材料力学公式的适用范围和精度。

7、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 8、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

解答:该构件为变截面杆,并且具有空洞和键槽。 9、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 10、重力、惯性力、电磁力都是体力。(√) 11、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 12、体力作用于物体内部的各个质点上,所以它属于内力。(×) 解答:外力。它是质量力。

13、在弹性力学和材料力学里关于应力的正负规定是一样的。( × ) 解答:两者正应力的规定相同,剪应力的正负号规定不同。 14、图示单元体右侧面上的剪应力应该表示为(D )

A 、

xy τ B 、yx τ C 、zy τ D 、yz τ

1

τ2

τ3

τ4

τO

x

y

z

15、按弹性力学规定,下图所示单元体上的剪应力( C )。

1

τ2

τ3

τ4

τO

x

y

z

A 、均为正

B 、

41,ττ为正,32,ττ为负

C 、均为负

D 、31,ττ为正,42,ττ为负

16、按材料力学规定,上图所示单元体上的剪应力( D )

A 、均为正

B 、41,ττ为正,32,ττ为负

C 、均为负

D 、31,ττ为正,42,ττ为负

17、试分析A 点的应力状态

A

18、上右图示单元体剪应变γ应该表示为( B )

A 、

xy γ B 、yz γ C 、zx γ D 、yx γ

4635

21I III II IV

O

x

y

z

γ

19、将两块不同材料的金属板焊在一起,便成为一块( D )。 A 连续均匀的板 B 不连续也不均匀的板 C 不连续但均匀的板 D 连续但不均匀的板 20、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 21、下列那种材料可视为各向同性材料( C )。 A 木材 B 竹材 C 混凝土 D 夹层板

33、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 34、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

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 、

x B 、y C 、z D 、z y x ,,

13、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 14、在平面应力问题中(取中面作xy 平面)则 (C )

。 A 、

0=z σ,0=w

B 、0≠z σ,0≠w

C 、0=z σ,0≠w

D 、0≠z σ,0=w

15、在平面应变问题中(取纵向作

z 轴)(D )。

A 、0=z σ,0=w ,0=z ε

B 、

0≠z σ,0≠w ,0≠z ε C 、0=z σ,0≠w ,0=z ε D 、0≠z σ,0=w ,0=z ε

16、下列问题可简化为平面应变问题的是(B )。 A 、墙梁 B 、高压管道

C 、楼板

D 、高速旋转的薄圆盘

17、下列关于平面问题所受外力特点的描述错误的是(D )。 A 、体力分量与z 坐标无关 B 、面力分量与z 坐标无关

C 、z f ,z f 都是零

D 、

z f ,z

f 都是非零常数

18、在平面应变问题中,z σ如何计算?(C )

A 、

0=z σ不需要计算

B 、由()[]

y x z z

E

εεμεσ+-=1

直接求 C 、由

()y x

z

σσ

μσ+=求

D 、

=z σz

f

解答:平面应变问题的

()[]

y x z z E

σσμσε+-=

1

,所以

()y x z σσμσ+=

19、平面应变问题的微元体处于(C )。 A 、单向应力状态 B 、双向应力状态 C 、三向应力状态,且

z σ是一主应力

D 、纯剪切应力状态 解答:因为除了y x σσ,以外,0≠z σ,所以单元体处于三向应力状态;另外z σ作用面上的

剪应力

0=zx τ,0=zy τ,所以z σ是一主应力

20、对于两类平面问题,从物体内取出的单元体的受力情况 有(平面应变问题的单元体上有z σ ) 差

别,所建立的平衡微分方程 无 差别。

21、平面问题的平衡微分方程表述的是( A )之间的关系。 A 、应力与体力 B 、应力与面力 C 、应力与应变 D 、应力与位移 22、设有平面应力状态,by ax x +=σ,dy cx y +=σ,x ay dx xy γτ---=,

其中

d c b a ,,,均为常数,γ为容重。该应力状态满足平衡微分方程,其体力是( D )。 A 、0=x f ,0=y f B 、0≠x f ,0=y f C 、0≠x f ,0≠y f D 、

0=x f ,0≠y f

解答:代入平衡微分方程直接求解得到

33、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 34、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 35、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

36、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 37、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。

52、下左图示结构腹板和翼缘厚度远远小于截面的高度和宽度,产生的效应具有局部性的力和力矩是(P 2=M/h )( D )。

A 、P 1一对力

B 、P 2一对力

C 、P 3一对力

D 、P 4一对力构成的力系和P 2一对力与M 组成的力系

53、下左图中所示密度为

ρ

的矩形截面柱,应力分量为:

0,,0=+==xy y x B Ay τσσ对图(a )和图(b )两种情况由边界条件确定的

常数A 及B 的关系是( C )。

A 、A 相同,

B 也相同 B 、A 不相同,B 也不相同

C 、A 相同,B 不相同

D 、A 不相同,B 相同

下图中所示密度为ρ的矩形截面柱,应力分量为:0,,0=+==xy y x B Ay τσσ对

图(

a

)和图(b

)两种情况由边界条件确定的常数A 及B 的关系是( B )。 A 、A 相同,B 也相同 B 、A 不相同,B 也不相同 C 、A 相同,B 不相同 D 、A 不相同,B 相同

54、设有平面

应力状态

x ay dx dy cx by ax xy y x γτσσ---=+=+=,,,其中,d c b a ,,,均为常数,γ为容重。该应力状态满足平衡微分方程,其体力是( D )

A 、0,0==Y X

B 、0,0=≠Y X

C 、0,0≠≠Y X

D 、0,0≠=Y X

58、平面应变问题的微元体处于( C )。

A 、单向应力状态

B 、双向应力状态

C 、三向应力状态,且

z σ是一主应力 D 、纯剪切应力状态

10、在常体力情况下,用应力函数表示的相容方程等价于( D )。

A 、平衡微分方程

B 、几何方程

C 、物理关系

D 、平衡微分方程、几何方程和物理关系

解答:用应力函数表示的相容方程是弹性力学平面问题基本方程的综合表达式。它包含了几何方程和物理方程,在常体力情况下,应力函数又恒能满足平衡微分方程。 11、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 12、用应变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

C 、物理方程

D 、几何方程和物理方程

10、图示物体不为单连域的是( C )。

11、对下图所示偏心受拉薄板来说,弹性力学和材料力学得到的应力解答是相同的。( √)

13、函数

4224),(cy y bx ax y x ++=Φ如作为应力函数,各系数之间的关系是( B )。

A 、各系数可取任意值

B 、)(3c a b +-=

C 、c a b +=

D 、0=++c b a

14、对于承受均布荷载的简支梁来说,弹性力学解答与材料力学解答的关系是( C )。

A 、x σ的表达式相同

B 、y σ的表达式相同

C 、

xy τ的表达式相同 D 、都满足平截面假定

解答:

x σ的表达式中多出一项修正项,沿截面高度不再按线性规律分布,这说明平截面假定也不再成

立。

15、图示承受均布荷载作用的简支梁,材料力学解答( D ):

()???? ??---==--

=22334)2(3,0,6y h h x l q y x l h qx xy y x τσσ。

A 、满足平衡微分方程

B 、满足应力边界条件

C 、满足相容方程

D 、不是弹性力学精确解

2

h 2

h 1

O

y

y

x

O

l

z

解答:该简支梁的材料力学解答不满足弹性力学的基本方程和边界条件,所以不能作为弹性力学解答。

19、应力函数必须是( C )。

A 、多项式函数

B 、三角函数

C 、重调和函数

D 、二元函数

21、函数

33(,)x y axy bx y φ=+能作为应力函数,a 与b 的关系是( A )。

A 、a 与b 可取任意值

B 、a =b

C 、a =-b

D 、a =

2

b

22、不论Φ是什么形式的函数,由关系式

22222,,x y xy y x x y

σστ?Φ?Φ?Φ===-????所确定的应力分量在不计体力的情况下总

能满足( A )。

A 、平衡微分方程

B 、几何方程

C 、物理关系

D 、相容方程

解答:关系式22222,,x y xy y x x y

σστ?Φ?Φ?Φ

===-????就是平衡微分方程的齐次

2011年期末考试试卷(A答案)—弹性力学

,考试作弊将带来严重后果! 华南理工大学2011年期末考试试卷(A)卷 《弹性力学》 1. 考前请将密封线内各项信息填写清楚; 所有答案请直接答在答题纸上; .考试形式:闭卷; 20分) 、五个基本假定在建立弹性力学基本方程时有什么用途?(10分) 答:1、连续性假定:引用这一假定后,物体中的应力、应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。 (2分) 2、完全弹性假定:引用这一完全弹性的假定还包含形变与形变引起的正应力成正比的含义, 亦即二者成线性的关系,符合胡克定律,从而使物理方程成为线性的方程。(4分) 3、均匀性假定:在该假定下,所研究的物体内部各点的物理性质显然都是相同的。因此, 反映这些物理性质的弹性常数(如弹性模量E和泊松比μ等)就不随位置坐标而变化。 (6分) 4、各向同性假定:所谓“各向同性”是指物体的物理性质在各个方向上都是相同的。进一步 地说,就是物体的弹性常数也不随方向而变化。(8分) 5、小变形假定:我们研究物体受力后的平衡问题时,不用考虑物体尺寸的改变而仍然按照 原来的尺寸和形状进行计算。同时,在研究物体的变形和位移时,可以将他们的二次幂或乘积略去不计,使得弹性力学中的微分方程都简化为线性微分方程。 在上述假定下,弹性力学问题都化为线性问题,从而可以应用叠加原理。(10分)2、试分析简支梁受均布荷载时,平面截面假设是否成立?(5分) 解:弹性力学解答和材料力学解答的差别,是由于各自解法不同。简言之,弹性力学的解法,是严格考虑区域内的平衡微分方程,几何方程和物理方程,以及边界上的边界条件而求解的,因而得出的解答是比较精确的。而在材料力学中没有严格考虑上述条件,因而得出的是近似解答。例如,材料力学中引用了平面假设而简化了几何关系,但这个假设对一般的梁是近似的。所以,严格来说,不成立。 3、为什么在主要边界(占边界绝大部分)上必须满足精确的应力边界条件,教材中式(2-15),而在次要边界(占边界很小部分)上可以应用圣维南原理,用三个积分的应力边界条件(即主矢量、主矩的条件)来代替?如果在主要边界上用三个积分的应力边界条件代替教材中式(2-15),将会发生什么问题?(5分) 解:弹性力学问题属于数学物理方程中的边值问题,而要边界条件完全得到满足,往往遇到很大的困难。这时,圣维南原理可为简化局部边界上的应力边界条件提供很大的方便。将物体一小部分边界上的面力换成分布不同,但静力等效的面力(主矢、主矩均相同),只影响近处的应力分布,对远处的应力影响可以忽略不计。如果在占边界绝大部分的主要边界上用三个应力边界条件来代替精确的边界条件。教材中式(2-15),就会影响大部分区域的应力分布,会使问题的解答具有的近似性。 三、计算题(80分) 2.1 已知薄板有下列形变关系:, , ,2 3Dy C By Axy xy y x - = = =γ ε ε式中A,B,C,D皆为常数,试检查在形变过程中是否符合连续条件,若满足并列出应力分量表达式。(10分) 1、相容条件: 将形变分量带入形变协调方程(相容方程)

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' 。 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=1σ512 MPa ,=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。 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出正确的解答,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。

弹性力学教材习题及解答

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。

弹性力学期末考试复习

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:?x、?y、?z、?xy、?yz、、?zx。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。

《弹性力学》试题

《弹性力学》试题 一.名词解释 1.弹性力学:研究弹性体由于受外力作用或温度改变等原因而发生的应力、应变和位移。 2.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,对于同一点的主矩也相同),那么近处的应力分布将有显著的改变,但是远处所受的影响可以不计。 二.填空 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.边界条件表示在边界上位移与约束,或应力与面力之间的关系式,它可以分为位移边界条件、应力边界条件和混合边界条件。 3.一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)。 4.体力是作用于物体体积内的力,以单位体积力来度量,体力分量的量纲为L-2MT-2;面力是作用于物体表面上力,以单位表面面积上的力度量,面力的量纲为L-1MT-2;体力和面力符号的规定为以沿坐标轴正向为正,属外力;应力是作用于截面单位面积的力,属内力,应力的量纲为L-1MT-2,应力符号的规定为:正面正向、负面负向为正,反之为负。 5.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。 6.小孔口应力集中现象中有两个特点:一是孔附近的应力高度集中,即孔附近的应力远大于远处的应力,或远大于无孔时的应力。二是应力集中的局部性,由于孔口存在而引起的应力扰动范围主要集中在距孔边1.5倍孔口尺寸的范围内。 7.弹性力学中,正面是指外法向方向沿坐标轴正向的面,负面是指外法向方向沿坐标轴负向的面。 8.利用有限单元法求解弹性力学问题时,简单来说包含结构离散化、单元分析、 整体分析三个主要步骤。 三.绘图题 分别绘出图3-1六面体上下左右四个面的正的应力分量和图3-2极坐标下扇面正的应力分量。 图3-1

弹性力学期末考试卷A答案

2009 ~ 2010学年第二学期期末考试试卷(A )卷 一.名词解释(共10分,每小题5分) 1.弹性力学:研究弹性体由于受外力作用或温度改变等原因而发生的应力、应变和位移。 2. 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,对于同一点的主矩也相同),那么近处的应力分布将有显着的改变,但是远处所受的影响可以不计。 二.填空(共20分,每空1分) 1.边界条件表示在边界上位移与约束,或应力与面力之间的关系式,它可以 分为位移边界条件、应力边界条件和混合边界条件。 2.体力是作用于物体体积内的力,以单位体积力来度量,体力分量的量纲为L-2MT-2;面力是 作用于物体表面上力,以单位表面面积上的力度量,面力的量纲为L-1MT-2;体力和面力符号的规定为以沿坐标轴正向为正,属外力;应力是作用于截面单位面积的力,属内力,应力的量纲为L-1MT-2,应力符号的规定为:正面正向、负面负向为正,反之为负。 3.小孔口应力集中现象中有两个特点:一是孔附近的应力高度集中,即孔附近的应力远大于 远处的应力,或远大于无孔时的应力。二是应力集中的局部性,由于孔口存在而引起的应力扰动范围主要集中在距孔边1.5倍孔口尺寸的范围内。 4. 弹性力学中,正面是指外法向方向沿坐标轴正向的面,负面是指外法向方向沿坐标轴负向的面。 5. 利用有限单元法求解弹性力学问题时,简单来说包含结构离散化、单元分析、 整体分析三个主要步骤。 三.绘图题(共10分,每小题5分) 分别绘出图3-1六面体上下左右四个面的正的应力分量和图3-2极坐标下扇面正的应力分量。 图3-1 图3-2 四.简答题(24分) 1.(8分)弹性力学中引用了哪五个基本假定五个基本假定在建立弹性力学基本方程时有什么用途 答:弹性力学中主要引用的五个基本假定及各假定用途为:(答出标注的内容即可给满分) 1)连续性假定:引用这一假定后,物体中的应力、应变和位移等物理量就可看成是连续的,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。 2)完全弹性假定:这一假定包含应力与应变成正比的含义,亦即二者呈线性关系,复合胡克定律,从而使物理方程成为线性的方程。 3)均匀性假定:在该假定下,所研究的物体内部各点的物理性质显然都是相同的。因此,反应这些物理性质的弹性常数(如弹性模量E和泊松比μ等)就不随位置坐标而变化。 4)各向同性假定:各向同性是指物体的物理性质在各个方向上都是相同的,也就是说,物体的弹性常数也不随方向变化。 5)小变形假定:研究物体受力后的平衡问题时,不用考虑物体尺寸的改变,而仍然按照原来的尺寸

弹性力学题

一、单项选择题 1.弹性力学建立的基本方程多是偏微分方程,还必须结合( C )求解这些微分方程,以求得具体问题的应力、应变、位移。 A.相容方程B.近似方法C.边界条件D.附加假定 2.根据圣维南原理,作用在物体一小部分边界上的力系可以用( B )的力系代替,则仅在近处应力分布有改变,而在远处所受的影响可以不计。 A.几何上等效B.静力上等效C.平衡D.任意 3.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不完全相同,其比较关系为( B )。 A.平衡方程、几何方程、物理方程完全相同 B.平衡方程、几何方程相同,物理方程不同 C.平衡方程、物理方程相同,几何方程不同 D.平衡方程相同,物理方程、几何方程不同 4.不计体力,在极坐标中按应力求解平面问题时,应力函数必须满足( A ) ①区域内的相容方程;②边界上的应力边界条件;③满足变分方程; ④如果为多连体,考虑多连体中的位移单值条件。 A.①②④ B. ②③④ C. ①②③ D. ①②③④ 5.如下图1所示三角形薄板,按三结点三角形单元划分后,对于与局部编码ijm对应的整体编码,以下叙述正确的是( D )。 ①I单元的整体编码为162

② II 单元的整体编码为426 ③ II 单元的整体编码为246 ④ III 单元的整体编码为243 ⑤ IV 单元的整体编码为564 图1 A. ①③ B. ②④ C. ①④ D. ③⑤ 6.平面应变问题的微元体处于( C ) A.单向应力状态 B.双向应力状态 C.三向应力状态,且z σ是一主应力 D.纯剪切应力状态 7.圆弧曲梁纯弯时,( C ) A.应力分量和位移分量都是轴对称的 B.应力分量和位移分量都不是轴对称的 C.应力分量是轴对称的,位移分量不是轴对称的 D.位移分量是轴对称的,应力分量不是轴对称的 8.下左图2中所示密度为ρ的矩形截面柱,应力分量为:0,,0=+==xy y x B Ay τσσ对图(a )和图(b)两种情况由边界条件确定的常数A 及B 的关系是( C ) A.A 相同,B 也相同 B.A 不相同,B 也不相同 C.A 相同,B 不相同 D.A 不相同,B 相同 图 2 图 3

弹性力学试题及标准答案

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、形变与位移。 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。与物体的形变与材料强度直接有关的,就是应力在其作用截面的法线方向与切线方向的分量,也就就是正应力与切应力。应力及其分量的量纲就是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与平面应变问题。 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' 。 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=1σ512 MPa,=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、几何学与物理学三方面条件,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、应力边界条件与混合边界条件。 13、按应力求解平面问题时常采用逆解法与半逆解法。 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与整体分析两部分。 15、每个单元的位移一般总就是包含着两部分:一部分就是由本单元的形变引起的,另一部分就是由于其她单元发生了形变而连带引起的。 16、每个单元的应变一般总就是包含着两部分:一部分就是与该单元中各点的位置坐标有关的,就是各点不相同的,即所谓变量应变;另一部分就是与位置坐标无关的,就是各点相同的,即所谓常量应变。 17、为了能从有限单元法得出正确的解答,位移模式必须能反映单元的刚体位移与常量应变,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;在其她结点N i =0及∑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:一就是将单元的尺寸减小,以便较好地反映位移与应力变化情况;二就是采用包含更高次项的位移模式,使位移与应力的精度提高。

弹性力学期末考试第一份试卷和答案

2011----2012学年第二学期期末考试试卷(1 )卷题号一二三四五六七八九十总分评分 评卷教师 一.名词解释(共10分,每小题5分) 1.弹性力学:研究弹性体由于受外力作用或温度改变等原因而发生的应力、应变和位移。 2. 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,对于同一点的主矩也相同),那么近处的应力分布将有显著的改变,但是远处所受的影响可以不计。 二.填空(共20分,每空1分) 1.边界条件表示在边界上位移与约束,或应力与面力之间的关系式,它可以 分为位移边界条件、应力边界条件和混合边界条件。 2.体力是作用于物体体积内的力,以单位体积力来度量,体力分量的量纲为L-2MT-2;面力是 作用于物体表面上力,以单位表面面积上的力度量,面力的量纲为L-1MT-2;体力和面力符号的规定为以沿坐标轴正向为正,属外力;应力是作用于截面单位面积的力,属内力,应力的量纲为L-1MT-2,应力符号的规定为:正面正向、负面负向为正,反之为负。 3.小孔口应力集中现象中有两个特点:一是孔附近的应力高度集中,即孔附近的应力远大于 远处的应力,或远大于无孔时的应力。二是应力集中的局部性,由于孔口存在而引起的应力扰动范围主要集中在距孔边1.5倍孔口尺寸的范围内。 4. 弹性力学中,正面是指外法向方向沿坐标轴正向的面,负面是指外法向方向沿坐标轴负向的面。 5. 利用有限单元法求解弹性力学问题时,简单来说包含结构离散化、单元分析、 整体分析三个主要步骤。 三.绘图题(共10分,每小题5分) 分别绘出图3-1六面体上下左右四个面的正的应力分量和图3-2极坐标下扇面正的应力分量。 图3-1

弹性力学模拟练习题

一、判断题 1、连续性假定是指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。 (√) 2、如果某一问题中,0===zy zx z ττσ,只存在平面应力分量x σ,y σ,xy τ,且它 们不沿z 方向变化,仅为x ,y 的函数,此问题是平面应力问题。 (√) 3、如果某一问题中,0===zy zx z γγε,只存在平面应变分量x ε,y ε,xy γ,且它们 不沿z 方向变化,仅为x ,y 的函数,此问题是平面应变问题。 (√) 4、当物体的形变分量完全确定时,位移分量却不能完全确定。 (√) 5、当物体的位移分量完全确定时,形变分量即完全确定。 (√) 6、在有限单元法中,结点力是指结点对单元的作用力。 (√) 7、在平面三结点三角形单元的公共边界上应变和应力均有突变。 (√) 10、体力作用于物体部的各个质点上,所以它属于力。 (×) 解答:外力。它是质量力。 11、在弹性力学和材料力学里关于应力的正负规定是一样的。 (×) 解答:两者正应力的规定相同,剪应力的正负号规定不同。 12、当问题可当作平面应力问题来处理时,总有 0===yz xz z ττσ。 (√) 解答:平面应力问题,总有0===yz xz z ττσ 13、当物体可当作平面应变问题来处理时,总有 0===yz xz z γγε。 (√) 解答:平面应变问题,总有0 ===yz xz z γγε 14、已知位移分量函数() xy k v y x k u 2221,=+=,21,k k 为常数,由它们所求得形变分量不一定能满足相容方程。 (×) 解答:由连续可导的位移分量按几何方程求得的形变分量也一定能满足相 容方程。因为几何方程和相容方程是等价的。 15、形变状态()()0,2,,222≠==+=k kxy ky y x k xy y x γεε是不可能存在的。 (×) 解答:所给形变分量能满足相容方程,所以该形变分量是可能存在的。 16、在y 为常数的直线上,如0=u ,则沿该线必有0=x ε。 (√)

弹性力学期末测试模拟试题

《弹性力学》期末考试 学号: 姓名 一 选择题(每题3分,共36分) 1. 所谓“应力状态”是指 。 A. 斜截面应力矢量与横截面应力矢量不同; B. 不同截面的应力不同,因此应力矢量是不可确定的。 C. 3个主应力作用平面相互垂直; D.一点不同截面的应力随着截面方位变化而改变; 2. 应力不变量说明 。 A. 主应力的方向不变; B. 一点的应力分量不变; C.应力随着截面方位改变,但是应力状态不变; D. 应力状态特征方程的根是不确定的; 3 在轴对称问题中,σr 是,τr θ是 。 A.恒为零;B.与r 无关; C.与θ无关; D.恒为常数。 4. 半平面体在边界上受集中力下的解答是 。 A. 精确解; B.圣维南意义下的解; C.近似解; D.数值解。 5. 在与三个应力主轴成相同角度的斜面上,正应力σN = 。 A. σ1+σ2+σ3; B. (σx +σy +σz )/3; C. (σ1+σ2+σ3)/2; D. (σ1+σ2+σ3)/9。 6.等截面直杆扭转中,矩形截面上最大剪应力发生在 。 A .矩形截面长边上;B. 矩形截面短边上; C. 矩形截面中心; D. 矩形截面角点。 矩形薄板自由边上独立的边界条件个数,正确的是 个。 ; B. 3; C. 1; D. 4。 薄板弯曲问题的物理方程有 个。 ; B. 6; C. 2; D. 4。 σx ,σy ,τxy 个沿厚度分布是 。 B.三角分布; C.梯形分布; D.双曲线分布。 。 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. 只要轴对称结构,救会导致轴对称应力; D. 对于轴对称位移,最多只有两个边界条件。 11. 下列关于弹性力学基本方程描述正确的是 D .变形协调方程是确定弹性体位移单值连续的唯一条件; 。 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; 12.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,试求孔边的最大应力和最小应力为 A. 1q, B. 2q, C. 3q, D. 4q. D A CA B B A D A 应力轴对称是说对称轴两端的应力对应点相等,位移轴对称是说对称轴两边对应点位移相等。如是应变位移则各点应力也对称,如是刚体位移和应力无关。

弹性力学部分简答题

1、简述材料力学和弹性力学在研究对象、研究方法方面的异同点。 在研究对象方面,材料力学基本上只研究杆状构件,也就是长度远大于高度和宽度的构件;而弹性力学除了对杆状构件作进一步的、较精确的分析外,还对非杆状结构,例如板和壳,以及挡土墙、堤坝、地基等实体结构加以研究。 在研究方法方面,材料力学研究杆状构件,除了从静力学、几何学、物理学三方面进行分析以外,大都引用了一些关于构件的形变状态或应力分布的假定,这就大简化了数学推演,但是,得出的解答往往是近似的。弹性力学研究杆状构件,一般都不必引用那些假定,因而得出的结果就比较精确,并且可以用来校核材料力学里得出的近似解答。 2、简述弹性力学的研究方法。 答:在弹性体区域内部,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。即根据微分体的平衡条件,建立平衡微分方程;根据微分线段上形变与位移之间的几何关系,建立几何方程;根据应力与形变之间的物理关系,建立物理方程。此外,在弹性体的边界上还要建立边界条件。在给定面力的边界上,根据边界上微分体的平衡条件,建立应力边界条件;在给定约束的边界上,根据边界上的约束条件建立位移边界条件。求解弹性力学问题,即在边界条件下根据平衡微分方程、几何方程、物理方程求解应力分量、形变分量和位移分量。 3、弹性力学中应力如何表示?正负如何规定? 答:弹性力学中正应力用σ表示,并加上一个下标字母,表明这个正应力的作用面与作用方向;切应力用τ表示,并加上两个下标字母,前一个字母表明作用面垂直于哪一个坐标轴,后一个字母表明作用方向沿着哪一个坐标轴。并规定作用在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。相反,作用在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、简述平面应力问题与平面应变问题的区别。 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。对应的应力分量只有x σ,y σ,xy τ。而平面应变问题是指很长的柱形体,在柱面上受有平行于横截面并且不沿长度变化的面力,同时体力也平行于横截面并且不沿长度变化,对应的位移分量只有u 和v 5、简述圣维南原理。 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,对于同一点的主矩也相同),那么,近处的应力分布将有显著的改变,但是远处所受的影响可以不计。 6、简述按应力求解平面问题时的逆解法。 答:所谓逆解法,就是先设定各种形式的、满足相容方程的应力函数;并由应力分量与应力函数之间的关系求得应力分量;然后再根据应力边界条件和弹性体的边界形状,看这些应力分量对应于边界上什么样的面力,从而可以得知所选取的应力函数可以解决的问题。 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。

弹性力学选择题考试必备

一、单项选择题(按题意将正确答案的编号填在括弧中,每小题2分,共10分) 1、弹性力学建立的基本方程多是偏微分方程,还必须结合( C )求解这些微分方程,以求得具体问题的应力、应变、位移。 A .相容方程 B .近似方法 C .边界条件 D .附加假定 2、根据圣维南原理,作用在物体一小部分边界上的力系可以用( B )的力系代替,则仅在近处应力分布有改变,而在远处所受的影响可以不计。 A .几何上等效 B .静力上等效 C .平衡 D .任意 3、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不完全相同,其比较关系为( B )。 A .平衡方程、几何方程、物理方程完全相同 B .平衡方程、几何方程相同,物理方程不同 C .平衡方程、物理方程相同,几何方程不同 D .平衡方程相同,物理方程、几何方程不同 4、不计体力,在极坐标中按应力求解平面问题时,应力函数必须满足( A ) ①区域内的相容方程;②边界上的应力边界条件;③满足变分方程; ④如果为多连体,考虑多连体中的位移单值条件。 A. ①②④ B. ②③④ C. ①②③ D. ①②③④ 5、如下图所示三角形薄板,按三结点三角形单元划分后,对于与局部编码ijm 对应的整体编码,以下叙述正确的是( D )。 ① I 单元的整体编码为162 ② II 单元的整体编码为426 ③ II 单元的整体编码为246 ④ III 单元的整体编码为243 ⑤ IV 单元的整体编码为564 A. ①③ B. ②④ C. ①④ D. ③⑤ 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 、板壳 C 、块体 D 、质点 4、弹性力学研究物体在外力作用下,处于(弹性)阶段的(应力)、(应变)和(位移) 5、弹性力学可以解决材料力学无法解决的很多问题;并对杆状结果进行精确分析,以及验算材力结果的适用范围和精度。与材料力学相比弹性力学的特点有哪些? 答:1)研究对象更为普遍; 2)研究方法更为严密; 3)计算结果更为精确; 4)应用范围更为广泛。 6、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。(×) 改:弹性力学不仅研究板壳、块体问题,并对杆件进行精确的分析,以及检验材料力学公式的适用范围和精度。 7、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 8、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 解答:该构件为变截面杆,并且具有空洞和键槽。 9、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 10、重力、惯性力、电磁力都是体力。(√) 11、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 12、体力作用于物体内部的各个质点上,所以它属于内力。(×) 解答:外力。它是质量力。 13、在弹性力学和材料力学里关于应力的正负规定是一样的。( × ) 解答:两者正应力的规定相同,剪应力的正负号规定不同。 14、图示单元体右侧面上的剪应力应该表示为(D ) A 、 xy τ B 、yx τ C 、zy τ D 、yz τ 1 τ2 τ3 τ4 τO x y z 15、按弹性力学规定,下图所示单元体上的剪应力( C )。 1 τ2 τ3 τ4 τO x y z A 、均为正 B 、 41,ττ为正,32,ττ为负 C 、均为负 D 、31,ττ为正,42,ττ为负 16、按材料力学规定,上图所示单元体上的剪应力( D ) A 、均为正 B 、41,ττ为正,32,ττ为负 C 、均为负 D 、31,ττ为正,42,ττ为负 17、试分析A 点的应力状态 A 18、上右图示单元体剪应变γ应该表示为( B ) A 、 xy γ B 、yz γ C 、zx γ D 、yx γ 4635 21I III II IV

弹性力学期末考试卷A答案

一、名词解释(共10分,每小题5分) 1.弹性力学:研究弹性体由于受外力作用或温度改变等原因而发生的应力、应变和位移。 2. 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,对于同一点的主矩也相同),那么近处的应力分布将有显著的改变,但是远处所受的影响可以不计。 一.填空(共20分,每空1分) 1.边界条件表示在边界上位移与约束,或应力与面力之间的关系式,它可以分为位移 边界条件、应力边界条件和混合边界条件。 2.体力是作用于物体体积内的力,以单位体积力来度量,体力分量的量纲为L-2MT-2;面力是作用于物体表面 上力,以单位表面面积上的力度量,面力的量纲为L-1MT-2;体力和面力符号的规定为以沿坐标轴正向为正,属外力;应力是作用于截面单位面积的力,属内力,应力的量纲为L-1MT-2,应力符号的规定为:正面正向、负面负向为正,反之为负。 3.小孔口应力集中现象中有两个特点:一是孔附近的应力高度集中,即孔附近的应力远大于远处的应力,或 远大于无孔时的应力。二是应力集中的局部性,由于孔口存在而引起的应力扰动范围主要集中在距孔边1.5倍孔口尺寸的范围内。 4. 弹性力学中,正面是指外法向方向沿坐标轴正向的面,负面是指外法向方向沿坐标轴负向的面。 5. 利用有限单元法求解弹性力学问题时,简单来说包含结构离散化、单元分析、 整体分析三个主要步骤。 二.绘图题(共10分,每小题5分) 分别绘出图3-1六面体上下左右四个面的正的应力分量和图3-2极坐标下扇面正的应力分量。 图3-1

图3-2 三. 简答题(24分) 1. (8分)弹性力学中引用了哪五个基本假定?五个基本假定在建立弹性力学基本方程时有什么用途? 答:弹性力学中主要引用的五个基本假定及各假定用途为:(答出标注的内容即可给满分) 1)连续性假定:引用这一假定后,物体中的应力、应变和位移等物理量就可看成是连续的,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。 2)完全弹性假定:这一假定包含应力与应变成正比的含义,亦即二者呈线性关系,复合胡克定律,从而使物理方程成为线性的方程。 3)均匀性假定:在该假定下,所研究的物体内部各点的物理性质显然都是相同的。因此,反应这些物理性质的弹性常数(如弹性模量E 和泊松比μ等)就不随位置坐标而变化。 4)各向同性假定:各向同性是指物体的物理性质在各个方向上都是相同的,也就是说,物体的弹性常数也不随方向变化。 5)小变形假定:研究物体受力后的平衡问题时,不用考虑物体尺寸的改变,而仍然按照原来的尺寸和形状进行计算。同时,在研究物体的变形和位移时,可以将它们的二次幂或乘积略去不计,使得弹性力学的微分方程都简化为线性微分方程。 2. (8分)弹性力学平面问题包括哪两类问题?分别对应哪类弹性体?两类平面问题各有哪些特征? 答:弹性力学平面问题包括平面应力问题和平面应变问题两类,两类问题分别对应的弹性体和特征分别为: 平面应力问题:所对应的弹性体主要为等厚薄板,其特征是:面力、体力的作用面平行于xy 平面,外力沿板厚均匀分布,只有平面应力分量x σ,y σ,xy τ存在,且仅为x,y 的函数。 平面应变问题:所对应的弹性体主要为长截面柱体,其特征为:面力、体力的作用面平行于xy 平面,外力沿z 轴无变化,只有平面应变分量x ε,y ε,xy γ存在,且仅为x,y 的函数。 3. (8分)常体力情况下,按应力求解平面问题可进一步简化为按应力函数Φ求解,应力函数Φ必须满足哪些条件? 答:(1)相容方程:04 =Φ? (2)应力边界条件(假定全部为应力边界条件,σs s =):()()()上在στστσs s f l m f m l y s xy y x s yx x =???? ?=+=+ (3)若为多连体,还须满足位移单值条件。 四. 问答题(36)

(完整版)弹性力学期末考试练习

1、弹性力学的基本假设是什么? 弹性力学的基本假设是:连续性、完全弹性、均匀性、各向同性、小变形假定。 2、简述什么是弹性力学?弹性力学与材料力学的主要区别? 弹性力学又称为弹性理论,事固体力学的一个分支,其中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、形变何位移。 弹性力学与材料力学的区别:从研究对象看;材料力学主要研究杆件,在拉压、剪、弯、扭转等作用下的应力、形变何位移。弹性力学研究各种形状的弹性体,出杆件外,还研究平面体、空间体、平板和壳体等。从研究方法看;弹性力学的研究方法是;在弹性体区域内必须严格地考虑静力学、几何学和物理学;而材料力学中虽然也考虑这几方面的条件,但不是十分严密。 3、如图所示悬臂梁,试写出其边界条件。 解:(1)x a =,1,0 0,0 x y l m f f ==???==?? 由 ()()()()x s xy s x y s xy s y l m f m l f στστ+=+=得()()0,0x xy s s στ== (2),y h =-0,10,x y l m f f q ==-??? ==?? ()()() ()0(1)0 (1)0x xy s s y xy s s q στστ?+?-=?-+?=则()(),0y xy s s q στ=-= (3),y h =+0,10,0 x y l m f f ==+??? ==?? ()()() ()0(1)0 (1)00 x xy s s y xy s s στστ?+?+=?++?=得()()0,0y xy s s στ== (4)0,x =0 0s s u v =??=?

弹性力学复习题---有答案

弹性力学复习题---有答案

一、选择题 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 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,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. 研究方法; D. 基本假设。 4. 所谓“完全弹性体”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。 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,因此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,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. 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; 8、弹性力学建立的基本方程多是偏微分方程,最后需结合( 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.数值方法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 )。 A.平衡微分方程、几何方程、物理方程完全相同 B.平衡微分方程、几何方程相同,物理方程不同 C.平衡微分方程、物理方程相同,几何方程不同 D.平衡微分方程,几何方程、物理方程都不同 10、根据圣维南原理,作用在物体一小部分边界 上的面力可以用下列( A )的力系代替,则仅在近处应力分布有改变,而在远处所受

2012华科弹性力学试题B

华中科技大学土木工程与力学学院 《弹性理论》考试卷(闭卷B ) 2012—2013学年度第一学期 成绩 学号 专业 班级 学生姓名 1.简述弹性力学的问题和研究方法(即已知、求解、解法)。(5分) 2.为什么在大边界(主要边界)上,不能应用圣维南原理?(5分) 3.试问 能否为弹性体中的应力?( 5分) ,0,,,02 2=====xy y x y x by σax σf f τ

4. 图示薄板条在y方向受均匀拉力作用,试证明在板中间突出部分的尖端A处无应力存在。(10分) 5.写出下列问题的应力边界条件。(20分) x 的边界条件(a)悬臂梁受集中力(b) 列出a

6.在板内距边界较远的某一点处有一小圆孔,在垂直于x 轴的板边受均布拉力,另两对边受均布压力,四边均受有均布切向力,这些面力的集度均为q ,试求孔边的最大正应力。己知在没有四周切向力作用时板的应力分量为:(15分) ??? ? ??-???? ??-=22223112cos r a r a q r θσ ??? ? ??+-=44312cos r a q θσθ ??? ? ??+???? ??--=22223112sin r a r a q r θτθ 7.图示三角形悬臂梁,在上边界受到均布压力q 的作用,试用下列应力的函数求出其应力分量。(20分) ] tan cos cos sin )([2222αφρφ φρφαρC Φ-+- =

8.图示矩形截面梁右端固定,左端受力偶M 作用,且在O 点受铰支承。试取应力函数为33Cxy Bxy Ay ++=?,求梁内应力分量。(20分)

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