弹性力学复习题期末考试集锦 (2)

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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' 。

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。

弹性力学复习重点+试题及答案【整理版】

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。

弹性力学考试和答案

弹性力学考试和答案

弹性力学考试和答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 弹性力学中,应力状态的基本方程是()。

A. 平衡方程B. 几何方程C. 物理方程D. 边界条件答案:A2. 弹性力学中,位移场的三个基本方程是()。

A. 平衡方程B. 几何方程C. 物理方程D. 边界条件答案:B3. 弹性力学中,平面应力问题与平面应变问题的主要区别是()。

A. 应力分量不同B. 位移分量不同C. 应变分量不同D. 边界条件不同答案:C4. 弹性力学中,圣维南原理是指()。

A. 应力集中现象B. 应力释放现象C. 应力平衡现象D. 应力松弛现象答案:B5. 弹性力学中,莫尔圆表示的是()。

A. 应力状态B. 应变状态C. 位移状态D. 应力-应变关系答案:A6. 弹性力学中,平面问题的基本解法有()。

A. 直接积分法B. 叠加原理C. 变分法D. 能量法答案:A7. 弹性力学中,轴对称问题的基本解法是()。

A. 直接积分法B. 叠加原理C. 变分法D. 能量法答案:A8. 弹性力学中,扭转问题的解法是()。

A. 直接积分法B. 叠加原理C. 变分法D. 能量法答案:A9. 弹性力学中,平面应力问题的应力函数是()。

A. 单一函数B. 两个函数C. 三个函数D. 四个函数答案:A10. 弹性力学中,平面应变问题的应力函数是()。

A. 单一函数B. 两个函数C. 三个函数D. 四个函数答案:B二、多项选择题(每题3分,共15分)11. 弹性力学中,应力状态的基本方程包括()。

A. 平衡方程B. 几何方程C. 物理方程D. 边界条件答案:AC12. 弹性力学中,位移场的三个基本方程包括()。

A. 平衡方程B. 几何方程C. 物理方程D. 边界条件答案:BC13. 弹性力学中,平面应力问题与平面应变问题的主要区别包括()。

A. 应力分量不同B. 位移分量不同C. 应变分量不同D. 边界条件不同答案:AC14. 弹性力学中,圣维南原理包括()。

弹性力学复习重点+试题及答案【整理版】

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。

弹性力学重点复习题及其答案-知识归纳整理

弹性力学重点复习题及其答案-知识归纳整理

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习惯。

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习惯。

4、物体受外力将来,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,也算是正应力和切应力。

应力及其分量的量纲是L -1MT -2。

5、弹性力学的基本假定为延续性、彻底弹性、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=xσMPa ,50=yσMPa ,5010=xyτ MPa ,则主应力=1σ150MPa ,=2σ0MPa ,=1α6135' 。

8、已知一点处的应力分量, 200=xσMPa ,0=yσMPa ,400-=xyτ MPa ,则主应力=1σ512MPa ,=2σ-312 MPa ,=1α-37°57′。

9、已知一点处的应力分量,2000-=xσMPa ,1000=yσMPa ,400-=xyτ MPa ,则主应力=1σ1052 MPa ,=2σ-2052 MPa ,=1α-82°32′。

10、在弹性力学里分析问题,要思量静力学、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、有限单元法首先将延续体变换成为离散化结构,然后再用结构力学位移法举行求解。

其具体步骤分为单元分析和整体分析两部分。

15、每个单元的位移普通总是包含着两部分: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。

《弹性力学及有限单元法》期末考试试卷

《弹性力学及有限元基础》期末考试班级: 姓名: 学号:一.填空题(37分)1(9分). 杆件在竖向体力分量f (常量)的作用下,其应力分量为:x C x 1=σ;32C y C y +=σ;0=xy τ。

支承条件如图所示,C 1 =______ ;C 2=______; C 3=______。

2(12分). 一无限长双箱管道,深埋在地下,如图2所示,两箱中输送的气体压强均为σ0,设中间隔板AB (图中阴影所示)的位移分量为:u = Cx , v = 0,隔板材料模量为E 和μ。

计算隔板上各点的应力分量:σx = _______, σy ,= ______, σz =______。

3(9分). 圆环的内半径为r ,外半径为R ,受内压力q 1及外压力q 2的作用。

若内表面的环向应力为0,则内外压力的关系是:_________________。

4(10分).等截面实心直杆受扭矩的作用,假设应力函数为:()()222222y bx a by x a k -++-=Φ,扭矩引起的单位长度扭转角测得为θ,材料的剪切弹性模量为G ,a 、b 均为常数,则k = _____ 二.分析题5.(20分)一宽度为b 的单向薄板,两长边简支,横向荷载为⎪⎭⎫⎝⎛=b y p p πsin 0,计算板的挠度方程。

(设材料的弹性模量为E ,泊松比为μ,薄板的弯曲刚度为D )6.(20分)如图,一长度为l 的简支梁,在距右端为c 的位置作用一集中荷载P ,请用里兹法计算梁的挠度曲线。

(设挠度曲线为)(x l ax w -=,a 为代求系数)7.(23分)1cm 厚的三角形悬臂梁,长4m ,高2m 。

其三个顶点i , j , k 及内部点m 的面积坐标如图所示。

在面积坐标(1/8,1/2,3/8)处和j 节点处受到10kN 的集中力的作用,在jk 边受到垂直于斜边的线性分布力的作用。

用一个4节点的三角形单元对此题1图 题2图 x 题5图悬臂梁进行有限元分析,域内任一点的位移都表示成⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧+++=+++=m m k k j j i i m m k k j j i i v N v N v N v N v u N u N u N u N u 。

(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 =,1,00,0x y l m f f ==⎧⎪⎨==⎪⎩由()()()()x s xy s xy s xy s yl 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 ssqστστ⋅+⋅-=⋅-+⋅=则()(),0y xy s s q στ=-=(3),y h =+0,10,0x y l m f f ==+⎧⎪⎨==⎪⎩()()()()0(1)0(1)00x xy s s y xy ssστστ⋅+⋅+=⋅++⋅=得()()0,0y xy s s στ==(4)0,x =00s su v =⎧⎨=⎩4、已知下列位移,试求在坐标为(2,6,8)的P 点的应变状态()32103012-⨯+=x u ,31016-⨯=zy v ,()321046-⨯-=xy z w解:根据⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∂∂==∂∂=∂∂+∂∂==∂∂=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∂∂==∂∂=z u x w zw z v y w y v x v y u x u zx zx z yz yz y xy xy x 2121,)(2121,2121,εγεεγεεγε 得到-34801201284410124496ij ε-⎡⎤⎢⎥=⨯⎢⎥⎢⎥-⎣⎦5、图示平面薄板,弹性模量E=200GPa ,泊松比v=0.3,求各应变分量()[]()[]()[]⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+-=+-=+-=yx z z x z y y z y x x v E v E v E σσσεσσσεσσσε111⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧===G G G zx zx yz yz xy xy τγτγτγ 得到100MPa50MPa41075.5-⨯=x ε,4104-⨯-=y ε, 41075.0-⨯-=z ε,0===yz xz xy γγγ6、下面给出平面应力问题(单连通域)的应力场,试分别判断它们是否为可能的应力场(不计体力)。

弹性力学期末考试试题及答案

弹性力学期末考试试题及答案一、名词解释(每题5分,共25分)1. 弹性力2. 弹簧常数3. 应力4. 应变5. 胡克定律6. 弹性模量7. 弹性体的形变8. 弹性位移9. 弹性能量10. 弹性碰撞二、选择题(每题2分,共20分)1. 以下哪种材料不属于弹性材料?A. 钢铁B. 橡胶C. 玻璃D. 水2. 在弹性限度内,弹性力与形变量之间的关系遵循哪一定律?A. 平方律B. 立方律C. 直线律D. 反比律3. 一弹簧的弹簧常数为50N/m,当一个力作用于弹簧上使其压缩0.1m时,弹簧的弹性势能为多少?A. 0.5JB. 1JC. 2JD. 5J4. 下列哪种情况下,弹簧的弹性力最大?A. 弹簧处于自然长度时B. 弹簧被压缩时C. 弹簧被拉伸时D. 弹簧被压缩或拉伸到极限时5. 两个相同的弹性球碰撞,如果它们的弹性系数不同,那么碰撞后它们的速度关系是?A. 速度大小不变,方向相反B. 速度大小不变,方向相同C. 速度大小发生变化,方向相反D. 速度大小发生变化,方向相同三、填空题(每题5分,共25分)1. 一弹性体的形变是指其_________的变化。

2. 在弹性碰撞中,两个物体的速度满足_________定律。

3. 弹簧的弹簧常数_________,表示弹簧的_________。

4. 当一个力作用于弹性体上时,该力与弹性体的_________之比称为应力。

5. 弹性模量是衡量材料_________的物理量。

四、计算题(共40分)1. 一弹簧的弹簧常数为200N/m,当一个力作用于弹簧上使其压缩0.5m时,求弹簧的弹性势能。

(5分)2. 质量为2kg的物体从静止开始沿斜面滑下,斜面与水平面的夹角为30°,斜面长度为10m,摩擦系数为0.2。

求物体滑到斜面底部时的速度。

(5分)3. 两个弹性球A和B,质量分别为m1和m2,弹性系数分别为k1和k2。

它们从静止开始相互碰撞,求碰撞后A和B的速度。

最新弹性力学复习重点+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。

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弹性力学复习题(06水工本科)一、选择题1. 下列材料中,()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. 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()。

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. 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()。

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()。

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. 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()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 ( )。

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( )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 .静力等效B .几何等效C .平衡D .任意 11、应力函数必须是( )A 、多项式函数B 、三角函数C 、重调和函数D 、二元函数12、要使函数33axy bx y Φ=+作为应力函数,则b a 、满足的关系是( )A 、a b 、任意B 、b a =C 、b a -=D 、2b a =13、三结点三角形单元中的位移分布为( )。

A .常数B .线性分布C .二次分布D .三次分布 14、应力、面力、体力的量纲分别是( ) A 、-1-2-2-2-2-2M L T , M L T , M L TB 、-1-2-2-2-1-2M L T , M L T , M L TC 、-1-2-1-2-2-2M L T , M L T , M L TD 、-2-2-2-2-1-2M L T , M L T , M L T15、应变、Airy 应力函数、势能的量纲分别是( ) A 、-22-21, M L T , M L T B 、-2-21, M L T , M L TC 、-1-2-22-2M L T , M L T , M L TD 、-2-2-2-22-2M L T , M L T , M L T16、下列力不是体力的是( )。

A、重力 B、惯性力 C、电磁力 D、静水压力17、下列问题可能简化为平面应变问题的是( )。

A、受横向集中荷载的细长梁 B、挡土墙 C、楼板D、高速旋转的薄圆板18、在有限单元法中是以( )为基本未知量的。

A 、结点力B 、结点应力C 、结点应变D 、结点位移二、简答题阐述弹性力学的平面问题的五个基本假设及其意义。

课本P3面力、体力与应力的正负号规定是什么,要会标明单元体指定面上的应力、面力及 体力。

参照课本P5内容和例题1、3。

什么是主平面、主应力、应力主方向。

课本P17平面应力问题与平面应变问题各有什么特点,典型工程实例有哪些?在什么条件下, 平面应力问题的xyy x τσσ,,与平面应变问题的xyy x τσσ,,是相同的。

弹性力学平面问题三类方程的内容。

要会默写。

在建立弹性力学平衡微分方程、几何方程、物理方程时分别应用了哪些基本假设?提示:平衡微分方程:连续性假设和小变形假设;几何方程:连续性假设和小变形假设: 物理方程:连续性假设、均匀性假设、各向同性假设、完全弹性假设。

按应力求解平面问题时,应力分量应满足哪些条件? P38 简述圣维南原理的基本内容,两种表述方法及其应用举例。

若引用应力函数Φ求解平面问题,应力分量与应力函数的关系式xf yx x-∂Φ∂=22σ、yf xy y-∂Φ∂=22σ、y x xy∂∂Φ∂-=2τ是根据弹性力学哪一类基本方程推导出来的。

简述逆解法和半逆解法的求解步骤。

课本P57,P58由于求解微分方程边值问题的困难,在弹性力学中发展了三种数值解法,分别是 , , 。

有限单元法主要有两种导出方法,试简述其内容。

有限单元法特点有哪些?为了保证解答的收敛性,位移模式应满足哪些条件? 有限单元法解题的步骤有哪些。

课本P108 – P109。

单元劲度矩阵k 中元素ijk 是一22⨯矩阵,其每一元素的物理意义是什么?要会利用公式来求单元劲度矩阵。

关于有限单元法,回答以下问题: 1)单元结点力是什么? 2)单元结点荷载是什么?3)单元劲度矩阵的某一个元素的物理意义? 4)整体劲度矩阵的某一个元素的物理意义?5)有限单元法结点的平衡方程是什么力和什么力的平衡?6) 三节点三角形单元中,位移与应力哪个精度更高,哪个误差更大,并说明原因。

三、计算题 1. 试问xyb a bx ay xy y x )(,,22+===γεε是否可能成为弹性力学问题中的应变分量?提示:考察是否满足变形协调方程。

2. 检查下面的应力分量在体力为零时是否能成为可能的解答。

224,4,8x y xy x y xy σστ===-提示:是否满足相容方程。

3. 已知物体内某点的应力分量为100xσ=,50yσ=,1050xy τ=,试求该点的主应力12,σσ和1α。

课本P34,习题2-15。

4. 已知(a )()()22222yAyxBxy C xyΦ=-+++(b )432234Ax Bx y C x y D xy Ey Φ=++++以上两式能否作为平面问题应力函数的表达式?若能,则需要满足什么条件。

5. 试列出下图问题的边界条件。

在其端部边界上,应用圣维南原理列出三个积分的应力边界条件。

6. 试列出下图问题的边界条件。

在其端部边界上,应用圣维南原理列出三个积分的应力边界条件。

参考答案:在主要边界2h y =±上,应精确满足下列边界条件:()2h y y q σ=-=-,()20h xy y τ=-=,()20h yy σ==,()12h xy y q τ==-在次要边界0x =上应用圣维南原理列出三个积分的应力边界条件()2N 02hh xx dx F σ=-=⎰,()202hh x x ydx M σ=-=-⎰,()2S 02hh xy x dx F τ=-=-⎰在次要边界x l =列出位移边界条件, ()0x l u ==,()0x l v ==。

也可应用圣维南原理列出三个积分的应力边界条件l1q 2h 2h xyOqMNF SF 1h 2h gρxyOb2h b>>()21N 2h h xx ldx q l F σ=-=+⎰,()212222hh x S x l q lh ql ydx M F l σ=-=---⎰,()2S 2hh xyx ldx ql F τ=-=--⎰7. 单位厚度的楔形体,材料比重为1ρ,楔形体左侧作用比重为ρ的液体,如图所示。

试写出楔形体的边界条件。

αβyyx O参考答案:左侧面:cos ,sin ,cot l m y x ααα=-=-=-11cos sin cos sin cos sin x xy y xy gy gy σαταρασαταρα--=⎧⎨--=⎩右侧面,cos ,sin ,cot l m y x βββ==-=cos sin 0sin +cos 0x xy y xy σβτβσβτβ-=⎧⎨-=⎩8. 试用应力函数3Bxy Axy +=Φ求解图示悬臂梁的应力分量(设h l >>)。

2h 2h l yxOqM qlh=9. 已知如图所示的墙,高度为h ,宽度为b ,h b >>,在两侧面上受到均布剪力q 作用,不计体力,试用应力函数3AxyBx y Φ=+求解应力分量。

参考答案:(1)将应力函数代入相容方程220∇∇Φ=,其中440x∂Φ=∂,4220x y∂Φ=∂,440y∂Φ=∂满足相容方程。

(2)应力分量表达式为220x yσ∂Φ==∂,226yBxy xσ∂Φ==∂,223xy A Bx x yτ∂Φ=-=--∂∂(3)考查边界条件在主要边界2b x =±上,应精确满足下列边界条件:()20bx x σ=±=,()2b xy x q τ=±=-在次要边界0y =上,()0yy σ==能满足,但()0yx y τ==的条件不能精确满足,应用圣维南原理列出积分的应力边界条件代替()220bb yxy dx τ=-=⎰将应力分量代入边界条件,得2q A =-,22q B b=应力分量0x σ=,212yq xy bσ=,221122xyq x b τ⎛⎫=- ⎪⎝⎭hxyOh b >>qq2b 2b10. 设有矩形截面竖柱,密度为ρ ,在一边侧面上受均布剪力q ,试求应力分量。

提示:假设220xyσ∂Φ==∂hlyxOqgρ参考答案: (1)、假设220xyσ∂Φ==∂,由此推测Φ的形式为()()12=f x y f x Φ+(2)、代入4=0∇Φ,得()()441244y+=0d f x d f x dxdx要使上式在任意的y 都成立,必须()414=0d f x dx,得()321=f x Ax Bx Cx D +++()424=0d f x dx,得()321=f x Ex Fx Gx H +++代入Φ,即得应力函数的解答()3232=Ax Bx Cx y Ex Fx Φ++++(略去了x 、y 的一次项和常数项)(3)、由Φ求应力分量,0,x y f f g ρ==220x yσ∂Φ==∂()226262y y f y Ax B y Ex F gy xσρ∂Φ=-=+++-∂ (1分)()2232xy Ax Bx C x yτ∂Φ=-=-++∂∂(4)、校核边界条件主要边界()0,0x x hσ==(已满足)()0xyx τ==,0C =()xyx hq τ==,()232Ah Bh C q -++=(1)次要边界()0hyx dx σ==⎰,320Eh F +=(2) ()0hyx xdx σ==⎰,20E h F +=(3) ()0hyxy dx τ==⎰,0A h B +=(4)由(1)-(4)联立可解得 A 、B 、E 、F 。

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