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《材料力學(1)課程讀書報告》《材料力學》這門課程是研究材料在各種外力作用下產(chǎn)生的應變力強度、剛度、穩(wěn)定和導致各種材料破壞的極限?!恫牧狭W》是設計工業(yè)設施必須掌握的知識。與理論力學、結構力學并稱三大力學?!恫牧狭W》是一門技術基礎課程,是銜接基礎課與專業(yè)基礎課的橋梁課程?!恫牧狭W》是理論研究和實驗并重的一門學科。是固體力學中的一個重要的分支學科,是研究可變形固體受到處荷載力或溫度變化等因素的影響而發(fā)生力學響應的一門科學,是研究構件在受載過程中的強度、剛度和穩(wěn)定性問題的一門學科。它是門理論研究與工程實踐相結合的非常密切的一門學科。材料力學的基本任務是在滿足強度、剛度和穩(wěn)定性的安全要求下以最經(jīng)濟的代價。為構件確定合理的形狀和尺寸選擇適宜的材料,為構件設計提供必要的理論基礎和計算方法解決結構設計安全可靠與經(jīng)濟合理的矛盾。在人們運用材料進行建筑,工業(yè)生產(chǎn)的過程中,需要對材料的實際隨能力和內(nèi)部變化進行研究這就催生了材料力學。在材料力學中,將研究對象被看作均勻,連續(xù)且具有各同性的線性彈性物體,但在實際研究中不可能會有符合這些條件的材料,所以須要各種理論與實際方法對材料進行實驗比較,種材料的相關數(shù)據(jù)。我們一般通過假設對物體進行描述,這樣有利于我們通過數(shù)學計算出相關的數(shù)據(jù),有連續(xù)性假設,均勻性假設。各向同性假設及小變型假設等。在材料力學中,物體由于外因而變化時,在物體內(nèi)部各部分之間產(chǎn)生相互作用的內(nèi)力以低抗這種外因的作用,并力圖使物體從變形的位置回復到變形前的位置,在所考察的截面某一點單位面積上的內(nèi)力稱為應力。既受力物體內(nèi)某點某微截面上的內(nèi)力的分布集度,應變指構件等物體內(nèi)任一點因各種外力作用引起的形狀和尺寸的相對改變(變形)。當撤除外力時固體能恢復其變形的性能稱為彈性,當撤除外力時固體能殘留下來變形的性能稱為塑性。物件在外力作用下抵抗破壞的能力稱強度。剛度是指構件在外力作用下抵抗變形的能力。研究內(nèi)力和應力一般用截面法,目的是為了求得物體內(nèi)部各部分之間的相互作用力。軸向拉伸(壓縮)的計算公式為??fn。?為橫截面的應力。正應為和軸力fn同a號。即拉應力為正,壓應力為負。原理:力作用于桿端的分布方式的不同,只影響桿端局部范圍的應力分布影響區(qū)的軸向范圍的離桿端1~2個桿的橫向尺寸?!恫牧狭W》在建設工程中有著之泛的應用。在橋梁,鐵路,建筑,火箭等行業(yè)中起到很重要的作用。如武漢長江大橋的設計,橋墩主要承受來自兩側浮橋本身的重力,橋面上生物的重力,鋼索主要受到拉力一方面是橋身以及橋面物體它們的自重。另一方面是鋼索自重,在這兩個比較大的力的作用下鋼索處于被拉伸狀態(tài)?!恫牧狭W》研究的問題是構件的強度、剛度和穩(wěn)定性;所研究的構件主要是桿件、幾種變形形式包括拉伸壓縮、剪切、彎曲和扭轉(zhuǎn)這幾種基本變形形式。研究《材料力學》就是解決在工程中研究外力作用下,如何保證構件正常的工作的問題。因此,材料力學是我們在設計建造工程中起著相關重要的作用。篇二:彈塑性力學讀書報告彈塑性力學讀書報告本學期我們選修了樊老師的彈塑性力學,學生畢備受啟發(fā)對工科來說,彈塑性力學的任務和材料力學、結構力學的任務一樣,是分析各種結構物體和其構件在彈塑性階段的應力和應變,校核它們是否具有所需的強度、剛度和穩(wěn)定性,并尋求或改進它們的計算方法。但是在研究方法上也有不同,材料力學為簡化計算,對構件的應力分布和變形狀態(tài)作出某些假設,因此得到的解答是粗略和近似的;而彈塑性力學的研究通常不引入上述假設,從而所得結果比較精確,并可驗證材料力學結果的精確性。彈塑性力學的任務是分析各種結構物或其構件在彈性階段和塑性階段的應力和位移,校核它們是否具有所需的強度、剛度和穩(wěn)定性,并尋求或改進它們的計算方法。并且彈塑性力學是以后有限元分析、解決具體工程問題的理論基礎,這就要求我們掌握其必要的基礎知識和具有一定的計算能力。通過一學期的彈塑性力學的學習,對其內(nèi)容總結如下:第一章緒論首先是彈塑性力學的研究對象和任務。1、彈塑性力學:固體力學的的一個分支學科,是研究可變形固體受到外載荷、溫度變化及邊界約束變動等作用時,彈性變形及應力狀態(tài)的科學。2、彈塑性力學任務:研究一般非桿系的結構的響應問題,并對基于實驗的材料力學、結構力學的理論給出檢驗。這里老師講到過一個重點問題就是響應的理解,主要就是結構在外因的作用下產(chǎn)生的應力場(強度問題)、應變場(剛度問題),整體大變形(穩(wěn)定性問題)。3、彈性力學的基本假定求解一個彈性力學問題,通常是已知物體的幾何形狀(即已知物體的邊界),彈性常數(shù),物體所受的外力,物體邊界上所受的面力,以及邊界上所受的約束;需要求解的是物體內(nèi)部的應力分量、應變分量與位移分量。求解問題的方法是通過研究物體內(nèi)部各點的應力與外力所滿足的靜力平衡關系,位移與應變的幾何學關系以及應力與應變的物理學關系,建立一系列的方程組;再建立物體表面上給定面力的邊界以及給定位移約束的邊界上所給定的邊界條件;最后化為求解一組偏分方程的邊值問題。在導出方程時,如果考慮所有各方面的因素,則導出的方程非常復雜,實際上不可能求解。因此,通常必須按照研究對象的性質(zhì),聯(lián)系求解問題的范圍,做出若干基本假定,從而略去一些暫不考慮的因素,使得方程的求解成為可能。(1)假設物體是連續(xù)的。就是說物體整個體積內(nèi),都被組成這種物體的物質(zhì)填滿,不留任何空隙。這樣,物體內(nèi)的一些物理量,例如:應力、應變、位移等,才可以用坐標的連續(xù)函數(shù)表示。(2)假設物體是線彈性的。就是說當使物體產(chǎn)生變形的外力被除去以后,物體能夠完全恢復原來形狀,不留任何殘余變形。而且,材料服從虎克定律,應力與應變成正比。(3)假設物體是均勻的。就是說整個物體是由同一種質(zhì)地均勻的材料組成的。這樣,整個物體的所有部分才具有相同的物理性質(zhì),因而物體的彈性模量和泊松比才不隨位置坐標而變。(4)假設物體是各向同性的。也就是物體內(nèi)每一點各個不同方向的物理性質(zhì)和機械性質(zhì)都是相同的。(5)假設物體的變形是微小的。即物體受力以后,整個物體所有各點的位移都小于物體的原有尺寸,因而應變和轉(zhuǎn)角都遠小于1。這樣,在考慮物體變形以后的平衡狀態(tài)時,可以用變形前的尺寸代替變形后尺寸,而不致有顯著的誤差;并且,在考慮物體的變形時,應變和轉(zhuǎn)角的平方項或乘積都可以略去不計,使得彈性力學中的微分方程都成為線性方程。第二章應力作用于彈性體的外力可以分為體(積)力和(表)面力。體力是分布在彈性體體積內(nèi)質(zhì)量上的力,例如重力和慣性力、磁力等。在物體內(nèi)任一點的體力,用作用于其上的單位體積的體力沿坐標軸上的投影x、y、z來表示。它們的指向以沿坐標軸正方向為正;反之為負。這三個投影稱為該點的體力分量。面力是指作用于彈性體表面上的外力,例如流體壓力和接觸力等??梢允欠植剂?,也可以是集中力。在彈性表面上任一點的面力,用作用于其上的單位面積上面力沿坐標軸上的投影x、y、z來表示。它們的指向也以沿坐標軸正方向的為正,反之為負。這三個投影稱為該點的面力分量。彈性體在外力作用下變形,而在彈性體內(nèi)部為了阻止其變形就產(chǎn)生了內(nèi)力來平衡外力。作用在單位面積上的內(nèi)力稱為應力。1、應力狀態(tài)的描述物體表面的外力可分為面力和體力。我們在p點處沿坐標軸x,y,z方向取一個微小的四面體,四面體上的三個正交面上的應力的表示方法:第一個字母表示應力的方向,第二個字母表示應力所在的面的方向(法線方向),當法線方向與外法線方向一致(或法線方向與外法線方向相反),應力方向與坐標軸方向一致(或應力方向與坐標軸方向相反)為正,反之為負。對于正應力,因為應力的方向與應力所在的面的方向一致,故只用一個字母。由達朗伯原理可以得到四面體的平衡方程:面力之和+體力之和=0又因為體力之和是面力之和的高階無窮小,從而有:面力之和=0主要就是柯西公式:?px???x?xy?xz??nx????????py????yx?y?yz??ny??p?????n???zyz??z??z??zx寫成張量形式:pi??ijnj?i,j?x,y,z?剪應力的互等關系:作用在兩個互相垂直的面上并且垂直于該兩面交線的剪應力,是互等的(大小相等,正負號也相同)。?yz??zy,?zx??xz,?xy??yx2、平衡方程主要是兩種分析方法:直觀法(微元分析法)取正交六面體,并對此正交六面體應用達朗伯原理;分析法:分析法的的優(yōu)點是抽象,因為抽象往往一般、嚴謹,缺點也是抽象,因為抽象往往不直觀。式中mz、my、mx、分別為體積力矩沿z、y、x三個坐標軸的的分量。寫成張量形式:3、主應力我們知道,一點處各方向的應力由應力張量及方向數(shù)描述。柯西公式可知斜面上的三個應力分量與應力張量的線性關系,而且體積力平動??x?xy???yx?y???zx?zy??????xz???x??fx??0?????????yz?????fz???0???y?????z????fy???0????????z?轉(zhuǎn)動??xy??yx?mz???xz??zx?my?????mzyx?yz?ij,j?fi?0?i?x,y,z?篇三:結構力學讀書報告姓名:圖爾蓀江·斯拉吉學號:1083310402理論力學、材料力學以及結構力學的關系摘要通過學習一個學期的結構力學課程對結構力學分析及計算有了一定的基礎。為了更好的鞏固對結構力學的知識,全面加強力學計算的能力進而為了準確計算實際工程中遇到的各種問題我覺得很有必要認識清楚結構力學、理論力學以及材料力學的聯(lián)系及區(qū)別。引言為了深刻認識三大力學之間的關系先要對各個力學的基本意義、研究方向、研究任務、發(fā)展簡史及現(xiàn)在工程應用當中的不可忽視的作用進行進一步研究正文一,三大力學的基本定義:理論力學:理論力學是機械運動及物體間相互機械作用的一般規(guī)律的學科,也稱經(jīng)典力學。是力學的一部分,也是大部分工程技術科學理論力學的基礎。其理論基礎是牛頓運動定律,故又稱牛頓力學。20世紀初建立起來的量子力學和相對論,表明牛頓力學所表述的是相對論力學在物體速度遠小于光速時的極限情況,也是量子力學在量子數(shù)為無限大時的極限情況。對于速度遠小于光速的宏觀物體的運動,包括超音速噴氣飛機及宇宙飛行器的運動,都可以用經(jīng)典力學進行分析。材料力學:研究材料在各種外力作用下產(chǎn)生的應變、應力、強度、剛度和導致各種材料破壞的極限。材料力學是所有工科學生必修的學科,是設計工業(yè)設施必須掌握的知識。學習材料力學一般要求學生先修高等數(shù)學和理論力學。結構力學:結構力學是固體力學的一個分支,它主要研究工程結構受力和傳力的規(guī)律,以及如何進行結構優(yōu)化的學科。所謂工程結構是指能夠承受和傳遞外載荷的系統(tǒng),包括桿、板、殼以及它們的組合體,如飛機機身和機翼、橋梁、屋架和承力墻等。二,研究方向:理論力學:理論力學主要研究剛體系的平衡條件和運動的基本規(guī)律。它的研究對象是剛體,與物體形變無關,主要是單純的力與力,力與物體之間的關系,是承上啟下的一門力學基礎課。同時理論力學是一門理論性較強的技術基礎課,隨著科學技術的發(fā)展,工程專業(yè)中許多課程均以理論力學為基礎。理論力學遵循正確的認識規(guī)律進行研究和發(fā)展。人們通過觀察生活和生產(chǎn)實踐中的各種現(xiàn)象,進行多次的科學試驗,經(jīng)過分析、綜合和歸納,總結出力學的最基本的理論規(guī)律。材料力學:材料力學主要是研究單個材料的力學性能,形變與力的關系。它主要研究單根桿件的強度、剛度、和穩(wěn)定性。結構力學:結構力學的研究對象主要是桿件結構。三,研究任務理論力學:理論力學是研究物體機械運動一般規(guī)律的科學。理論力學所研究的對象(即所采用的力學模型)為質(zhì)點或質(zhì)點系時,稱為質(zhì)點力學或質(zhì)點系力學;如為剛體時,稱為剛體力學。因所研究問題的不同,理論力學又可分為靜力學、運動學和動力學三部分。靜力學研究物體在力作用下處于平衡的規(guī)律。運動學研究物體運動的幾何性質(zhì)。動力學研究物體在力作用下的運動規(guī)律。理論力學的重要分支有振動理論、運動穩(wěn)定性理論、陀螺儀理論、變質(zhì)量體力學、剛體系統(tǒng)動力學、自動控制理論等。這些內(nèi)容,有時總稱為一般力學。理論力學與許多技術學科直接有關,如水力學、材料力學、結構力學、機器與機構理論、外彈道學、飛行力學等,是這些學科的基礎。材料力學:研究材料在外力作用下破壞的規(guī)律、為受力構件提供強度,剛度和穩(wěn)定性計算的理論基礎條件、解決結構設計安全可靠與經(jīng)濟合理的矛盾。材料力學基本假設1連續(xù)性假設——組成固體的物質(zhì)內(nèi)毫無空隙地充滿了固體的體積。2均勻性假設--在固體內(nèi)任何部分力學性能完全一樣3各向同性假設——材料沿各個不同方向力學性能均相同4小變形假設——變形遠小于構件尺寸,便于用變形前的尺寸和幾何形狀進行計算研究內(nèi)容在人們運用材料進行建筑、工業(yè)生產(chǎn)的過程中,需要對材料的實際承受能力和內(nèi)部變化進行研究,這就催生了材料力學。運用材料力學知識可以分析材料的強度、剛度和穩(wěn)定性。材料力學還用于機械設計使材料在相同的強度下可以減少材料用量,優(yōu)化機構設計,以達到降低成本、減輕重量等目的。在材料力學中,將研究對象被看作均勻、連續(xù)且具有各向同性的線性彈性物體。但在實際研究中不可能會有符合這些條件的材料,所以須要各種理論與實際方法對材料進行實驗比較。材料在機構中會受到拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)及其組合等變形。根據(jù)胡克定律,在彈性限度內(nèi),物體的應力與應變成線性關系。結構力學:研究在工程結構在外載荷作用下的應力、應變和位移等的規(guī)律;分析不同形式和不同材料的工程結構,為工程設計提供分析方法和計算公式;確定工程結構承受和傳遞外力的能力;研究和發(fā)展新型工程結構。觀察自然界中的天然結構,如植物的根、莖和葉,動物的骨骼,蛋類的外殼,可以發(fā)現(xiàn)它們的強度和剛度不僅與材料有關,而且和它們的造型有密切的關系,很多工程結構就是受到天然結構的啟發(fā)而創(chuàng)制出來的。結構設計不僅要考慮結構的強度和剛度,還要做到用料省、重量輕.減輕重量對某些工程尤為重要,如減輕飛機的重量就可以使飛機航程遠、上升快、速度大、能耗低。從他們的研究方向和研究對象容易看出材料力學主要是從理論力學的靜力學發(fā)展而來,因為剛體是不會變形的,材料力學就是研究物體在發(fā)生形變以后的一些問題,比如說剛度,強度,穩(wěn)定性等等。理論力學無法解答超靜定問題,但是在材料力學中可以根據(jù)變形協(xié)調(diào)方程或者一些邊界約束條件可以解答超靜定問題,這是材料力學比理論力學更豐富的地方。而且材料力學在解釋實際生活中的問題時時把問題工程化。另外動載荷和疲勞失效問題材料力學中也有涉及但不是重點。而理論力學和材料力學不能解決的問題結構力學有效的解決了。結構力學就更加深化了,研究的是各種桿件的組合結構,擴展到了空間,各加復雜化,實際化。四,發(fā)展簡史理論力學:力學是最古老的科學之一,它是社會生產(chǎn)和科學實踐長期發(fā)展的結果。隨著古代建筑技術的發(fā)展,簡單機械的應用,靜力學逐漸發(fā)展完善。公元前5~前4世紀,在中國的《墨經(jīng)》中已有關于水力學的敘述。古希臘的數(shù)學家阿基米德(公元前3世紀)提出了杠桿平衡公式(限于平行力)及重心公式,奠定了靜力學基礎。荷蘭學者s.斯蒂文(16世紀)解決了非平行力情況下的杠桿問題,發(fā)現(xiàn)了力的平行四邊形法則。他還提出了著名的“黃金定則”,是虛位移原理的萌芽。這一原理的現(xiàn)代提法是瑞士學者約翰第一·伯努利于1717年提出的。動力學的科學基礎以及整個力學的奠定時期在17世紀。意大利物理學家伽利略創(chuàng)立了慣性定律,首次提出了加速度的概念。他應用了運動的合成原理,與靜力學中力的平行四邊形法則相對應,并把力學建立在科學實驗的基礎上。英國物理學家牛頓推廣了力的概念,引入了質(zhì)量的概念,總結出了機械運動的三定律(1687年),奠定了經(jīng)典力學的基礎。他發(fā)現(xiàn)的萬有引力定律,是天體力學的基礎。以牛頓和德國人g.w.萊布尼茲所發(fā)明的微積分為工具,瑞士數(shù)學家l.歐拉系統(tǒng)地研究了質(zhì)點動力學問題,并奠定了剛體力學的基礎。材料力學:<1>獨立學科的標志及桿件的拉伸問題通常認為,意大利科學家伽利略《關于力學和局部運動的兩門新科學的對話和數(shù)學證明》—書的發(fā)表(1638年)是材料力學開始形成一門獨立學科的標志。在該書中這位科學巨匠嘗試用科學的解析方法確定構件的尺寸,討論的第—問題是直桿軸向拉伸問題,得到承載能力與橫截面積成正比而與長度無關的正確結論。<2>梁的彎曲問題在《關于力學和局部運動的兩門新科學的對話和數(shù)學證明》一書中,伽利略討論的第二個問題是梁的彎曲強度問題。按今天的科學結論,當時作者所得的彎曲正應力公式并不完全正確,但該公式已反映了矩形截面梁的承載能力和bh2(b、h分別為截面的寬度和高度)成正比,圓截面梁承載能力和d3(d為橫截面直徑)成正比的正確結論。對于空心梁承載能力的敘述則更為精彩,他說,空心梁“能大大提高強度而無需增加重量,所以在技術上得到廣泛的應用。在自然界就更為普遍了。這樣的例子在鳥類的骨骼和各種蘆葦中可以看到,它們既輕巧,而又對彎曲和斷裂具有相當高的抵抗能力”。梁在彎曲變形時,沿長度方向的纖維中有一層既不伸長也不縮短者,稱為中性層。早在1620年荷蘭物理學家和力學家比克門發(fā)現(xiàn),梁彎曲時一側纖維伸長、另一側纖維縮短,必然存在既不伸長也不縮短的中性層。英國科學家胡克(hooker)于1678年也闡述了同樣的現(xiàn)象,但他們都沒有述及中性層位置問題。首先論及中性層位置的是法國科學家馬略特。其后萊布尼茲、雅科布?伯努利、伐里農(nóng)等人及其他學者的研究工作盡管都涉及了這一問題,但都沒有得出正確的結論。18世紀初,法國學者帕倫對這一問題的研究取得了突破性的進展。直到1826年納維才在他的材料力學講義中給出正確的結論:中性層過橫截面的形心。平截面假設是材料力學計算理論的重要基礎之一。雅科布?伯努利于1695年提出了梁彎曲的平截面假設,由此可以證明梁(中性層)的曲率和彎矩成正比。此外他還得到了梁的撓曲線微分方程。但由于沒有采用曲率的簡化式,且當時尚無彈性模量的定量結果,致使該理論并沒有得到廣泛的應用。梁的變形計算問題,早在13世紀納莫爾已經(jīng)提出,此后雅科布?伯努利、丹尼爾?伯努利、歐拉等人都曾經(jīng)研究過這一問題。1826年納維在他材料力學講義中得出了正確的撓曲線微分方程式及梁的彎曲強度的正確公式,為梁的變形與強度計算問題奠定了正確的理論基礎。俄羅斯鐵路工程師儒拉夫斯基于1855年得到橫力彎曲時的切應力公式。30年后,他的同胞別斯帕羅夫開始使用彎矩圖,被認為是歷史上第一個使用彎矩圖的人。<3>關于桿件扭轉(zhuǎn)問題對于圓軸扭轉(zhuǎn)問題,可以認為法國科學家?guī)靵龇謩e于1777年和1784年發(fā)表的兩篇論文是具有開創(chuàng)意義的工作。其后英國科學家楊在1807年得到了橫截面上切應力與到軸心距離成正比的正確結論。此后,法國力學家圣維南于19世紀中葉運用彈性力學方法奠定了柱體扭轉(zhuǎn)理論研究的基礎,因而學術界習慣將柱體扭轉(zhuǎn)問題稱為圣維南問題。閉口薄壁桿件的切應力公式是布萊特于1896年得到的;而鐵摩辛柯、符拉索夫和烏曼斯基則對求解開口薄壁桿件扭轉(zhuǎn)問題做出了杰出的貢獻。<4>關于壓桿穩(wěn)定問題壓桿在工程實際中到處可見,第11章已經(jīng)述及壓桿的失穩(wěn)現(xiàn)象。早在文藝復興時期,偉大的藝術家、科學家和工程師達?芬奇對壓桿做了一些開拓性的研究工作。荷蘭物理學教授穆申布羅克于1729年通過對于木桿的受壓實驗,得出“壓曲載荷與桿長的平方成反比的重要結論”。眾所周知,細長桿壓曲載荷公式是數(shù)學家歐拉首先導出的。他在1744年出版的變分法專著中,曾得到細長壓桿失穩(wěn)后彈性曲線的精確描述及壓曲載荷的計算公式。1757年他又出版了《關于柱的承載能力》的論著(工程中習慣將壓桿稱為柱),糾正了在1744年專著中關于矩形截面抗彎剛度計算中的錯誤。而大家熟知的兩端鉸支壓桿壓曲載荷公式是拉格朗日在歐拉近似微分方程的基礎上于1770年左右得到的。1807年英國自然哲學教授楊、1826年納維先后指出歐拉公式只適用于細長壓桿。1846年拉馬爾具體討論了歐拉公式的適用范圍,并提出超出此范圍的壓桿要依*實驗研究方可解決問題的正確見解。關于大家熟知的非細篇四:彈塑性力學讀書報告彈塑性力學讀書報告xx大學xxoo學號這學期有幸跟著xo老師學習應用彈塑性力學,知道了彈塑性力學是固體力學的一個重要分支,是研究彈性和彈塑性物體變形規(guī)律的一門科學。彈性階段與彈塑性階段是可變形固體整個變形階段中不同的兩個變形階段,而彈塑性力學就是研究這兩個密切相連的變形階段力學問題的一門科學。使我對固體材料變形的全過程有了一個較完整地認識,對彈塑性力學的基礎理論和基本方法有比較完整地了解。同時也有利于對固體力學各分支學科相關的重要基本概念和基礎理論的理解和掌握。首先,彈塑性力學的研究對象是可變形固體受到外力作用或溫度變化的影響而產(chǎn)生的應力、應變和位移及其分布變化規(guī)律的一門科學。它是固體力學的一個分支學科。一切工程結構物皆由一定的固體材料按某種形式組合而成。在結構的使用過程中,其中每個構件部位將受到外力的作用或外界因素的影響,如溫度的變化等。例如,礦山的硐室、巷道和建筑物的基礎等地下結構,由巖石和混凝土的砌襯組成,它們受到大地壓力或其他物體的作用。毫無疑問,它們在外力作用下將會產(chǎn)生變形,且在其體內(nèi)產(chǎn)生應力。工程建設實踐表明,掌握結構中各部分的應力分布和變形規(guī)律,具有極為重要的意義。這不僅涉及到結構物的安全可靠性,而且影響到經(jīng)濟性問題。在長期的生產(chǎn)斗爭和科學實驗中,人們認識到幾乎所有的變形固體材料都在不同程度上具有彈性和塑性的性能。固體受外力作用時,一定會產(chǎn)生變形。當外力小于某一數(shù)值時,卸去外載后,變形可完全消失,固體恢復原狀。我們就將固體能自動恢復變形的性能稱為彈性,能自動恢復的變形稱為彈性變形,只產(chǎn)生彈性變形的階段稱為彈性變形階段。若當固體所受外力的大小達到并超過某一限度后,即使卸去外載,固體除能自動恢復一部分彈性變形外,大部分的變形卻被永久地遺留下來。我們就將固體材料能夠產(chǎn)生永久變形的性能稱為塑性,遺留下來的不能恢復的變形稱為塑性變形,而這一變形階段則稱為塑性變形階段??勺冃喂腆w在受載過程中產(chǎn)生的彈性變形階段和塑性變形階段是整個變形過程中的不同而又連續(xù)的兩個階段。彈塑性力學則是研究這兩個密切相連變形階段的力學問題的一門科學。彈塑性力學在研究方法上同材料力學和結構力學足有區(qū)別的。一般來說,彈塑性力學的研究對象盡管也是可變形同體,但它不受幾何尺寸和形狀的限制,能適應各種工程技術問題的需求。彈塑性力學與材料力學、結構力學同屬固體力學的范疇。就其求解問題的根本思路基本上是相同的,彈塑性力學的研究對象比材料力學和結構力學更為廣泛。其根本原因就在于它們的基本研究方法的不同。在材料力學和結構力學中主要是采用簡化的初等理論可以描述的數(shù)學模型。而在彈塑性力學中,則將采用較精確的數(shù)學模型。例如,材料力學是以平面截面假設為前提,經(jīng)簡化計算得出工程桿件產(chǎn)生幾種基本變形或組合變形時的實用但較為近似的解答。彈塑性力學別是從各種受力固體內(nèi)一點處的單元體(無限小微分體)的應力狀態(tài)和應變狀態(tài)入手,通過分析建立起普遍適用的基本方程和理論,并考慮和滿足具體問題的不同邊界條件,從而求得反映固體的應力和應變分布規(guī)律的更精確的解答。此外,有些工程問題用材料力學和結構力學的理論無法求解,或無法給出精確可靠的結論及本身理論的誤差,或不能充分發(fā)揮材料的潛在能力,提高經(jīng)濟效益。而上述問題在彈塑性力學中則可以得到較完善的解決和評價。綜上所述,彈塑性力學的基本任務歸納為以下幾點:1確定一般工程結構物在外力作用下的彈塑性變形與內(nèi)力的分布規(guī)律;2建立并給出初等理論無法求解的問題的理論和方法,以及初等理論可靠性與精確度的度量;3確定一般工程結構物的承載能力,充分提高經(jīng)濟效益;4為進一步研究工程結構物的強度、振動、穩(wěn)定性、斷裂等力學問題奠定必要的理論基礎。彈塑性力學的基本假設。固體材料一般分為晶體和非晶體兩大類,絕大部分固體都是由晶體集合而成的。從微觀結構看,晶體足由許多微粒有規(guī)則地周期性地排列成一定的結品格構成的。因此,晶體具有遠程有序性,是各向異性材料,也就是說晶體的物理性質(zhì)、力學性質(zhì)具有一定的方向性。例如,巖鹽、石英、金屬等。但是,從宏觀尺度上看,許多固體材料都是由眾多晶粒方位雜亂地組合起來的,這時整個固體材料的物理力學性質(zhì)宏觀上表現(xiàn)為各向同性。因此可視為各向同性材料,例如,鋼材、鋁材、閃長巖、砂巖塊等。有些固體材料即便是從宏觀尺度上看也具有明顯的各向異性,例如,木材、煤巖、砂巖巖層等,這時應考慮材料物性的方向性。此外,關于固體組成材料分布的均勻性,以及固體中常存在的些缺陷等問題,固體力學也主要是從宏觀尺度去加以分析和處理的。因此,在固體力學中,對于固體物性的方向性、組成材料的均勻性以及結構上的連續(xù)性等問題,是根據(jù)具體研究對象的性質(zhì),并聯(lián)系求解問題的范圍,慎重地加以分析和研究,盡量忽略那些次要的局部的對所研究問題的實質(zhì)影響不大的因素,使問題得以簡化。就彈塑性力學所涉及問題的范圍和研究內(nèi)容的深度而言,我們對固體材料做如下基本假設1假設固體材料是連續(xù)介質(zhì)。這是固體力學的一條最基本假設。在固體力學的發(fā)展初期,并不認為這是一條假說,當時認為物質(zhì)的連續(xù)性是固體材料的當然本質(zhì)。但從現(xiàn)代物質(zhì)結構的理論來看,這種認識顯然是與物質(zhì)是由不連續(xù)的粒子所組成的觀點相矛盾。事實上,連續(xù)性假設與現(xiàn)代物質(zhì)結構理論的矛盾可以采用統(tǒng)計平均的概念統(tǒng)一起來。從統(tǒng)計學的觀點來看,只要所研究物體的尺寸足夠大,物體的性質(zhì)就與體積的大小無關。通常,工程上的結構構件的尺寸,與基率粒子的大小相比,其數(shù)量級相差非常懸殊。在力學分析中,從物體中任一點處截取出的一個微小單元體,在數(shù)學上是一個無限小量,但它卻包含有大量的基本粒子,粒子間的間隙和晶體缺陷等與微小單元體相比,或與物體整體尺寸相比是非常小的量,當固體力學從宏觀的尺度去研究力學問題時,假設物質(zhì)結構具有連續(xù)性實際上是合理的。根據(jù)連續(xù)性假設,物體內(nèi)的一些物理量,如表征物體變形和內(nèi)力分布的量,就可以利用數(shù)學分析這個強有力的工具,用坐標的連續(xù)函數(shù)去表示它們。2假設物體是均勻的和各向同性的。就是認為構成物體的材料在其內(nèi)部每點處,都具有完全相同的力學性質(zhì),且各點各方向上的性質(zhì)也相同。基于這一假設,通過實驗所測定的材料的物性參數(shù)不隨坐標的位置和方向而產(chǎn)生變化。顯然,這一假設具有重要的實際意義,但是這一假設應視具體的研究情況而做取舍。3小變形條件。所謂小變形是指物體在外力作用下,所產(chǎn)生的變形量遠小于該物體變形前的原始尺寸的情況。這樣,我們在討論物體的平衡和運動問題時,就可以不考慮因變形而引起的尺寸變化而用物體變形前原始尺寸進行分析和計算。在推導有關公式的過程中,高階微量就可以略去不計,從而使問題大為簡化。學習內(nèi)容包括:應用理論,變形幾何理論,彈性變形,塑性變形,本構方程,彈性與塑性力學的基本解法,平面問題直角坐標解答,空間軸對稱問題五、塑性力學常用的求解方法1靜定法,求解簡單彈塑性問題的方法。由于所求的各未知量的數(shù)目和已知方程式的數(shù)目相同,應用平衡方程和屈服條件便能將問題中的各未知量找出。2滑移線法,適用于求解塑性平面應變問題,可找出變形體中各點的應力分量和所對應的位移分量3界限法,一個有實用價值的方法,又稱上、下限法。上限法采用外力功等于內(nèi)部耗散能以及結構的幾何條件求塑性極限載荷,其值比完全解的塑性極限載荷大,下限法則用平衡條件、屈服條件以及力篇五:彈塑性力學讀書報告彈塑性力學讀書報告本學期學了應用彈塑性力學,在老師的教導下,學到了很多知識。彈塑性力學是固體力學的一個重要分支,是研究彈性和彈塑性物體變形規(guī)律的一門科學。彈性階段與彈塑性階段是可變形固體整個變形階段中不同的兩個變形階段,而彈塑性力學就是研究這兩個密切相連的變形階段力學問題的一門科學。通過學習,我對固體材料變形的全過程有了一個較完整地認識,對彈塑性力學的基礎理論和基本方法有比較完整地了解。首先,彈塑性力學的研究對象是可變形固體受到外力作用或溫度變化的影響而產(chǎn)生的應力、應變和位移及其分布變化規(guī)律的一門科學。它是固體力學的一個分支學科。一切工程結構物皆由一定的固體材料按某種形式組合而成。在結構的使用過程中,其中每個構件部位將受到外力的作用或外界因素的影響,如溫度的變化等。例如,礦山的硐室、巷道和建筑物的基礎等地下結構,由巖石和混凝土的砌襯組成,它們受到大地壓力或其他物體的作用。毫無疑問,它們在外力作用下將會產(chǎn)生變形,且在其體內(nèi)產(chǎn)生應力。工程建設實踐表明,掌握結構中各部分的應力分布和變形規(guī)律,具有極為重要的意義。這不僅涉及到結構物的安全可靠性,而且影響到經(jīng)濟性問題。在長期的生產(chǎn)斗爭和科學實驗中,人們認識到幾乎所有的變形固體材料都在不同程度上具有彈性和塑性的性能。固體受外力作用時,一定會產(chǎn)生變形。當外力小于某一數(shù)值時,卸去外載后,變形可完全消失,固體恢復原狀。我們就將固體能自動恢復變形的性能稱為彈性,能自動恢復的變形稱為彈性變形,只產(chǎn)生彈性變形的階段稱為彈性變形階段。若當固體所受外力的大小達到并超過某一限度后,即使卸去外載,固體除能自動恢復一部分彈性變形外,大部分的變形卻被永久地遺留下來。我們就將固體材料能夠產(chǎn)生永久變形的性能稱為塑性,遺留下來的不能恢復的變形稱為塑性變形,而這一變形階段則稱為塑性變形階段??勺冃喂腆w在受載過程中產(chǎn)生的彈性變形階段和塑性變形階段是整個變形過程中的不同而又連續(xù)的兩個階段。彈塑性力學則是研究這兩個密切相連變形階段的力學問題的一門科學。彈塑性力學在研究方法上同材料力學和結構力學足有區(qū)別的。一般來說,彈塑性力學的研究對象盡管也是可變形同體,但它不受幾何尺寸和形狀的限制,能適應各種工程技術問題的需求。彈塑性力學與材料力學、結構力學同屬固體力學的范疇。就其求解問題的根本思路基本上是相同的,彈塑性力學的研究對象比材料力學和結構力學更為廣泛。其根本原因就在于它們的基本研究方法的不同。在材料力學和結構力學中主要是采用簡化的初等理論可以描述的數(shù)學模型。而在彈塑性力學中,則將采用較精確的數(shù)學模型。例如,材料力學是以平面截面假設為前提,經(jīng)簡化計算得出工程桿件產(chǎn)生幾種基本變形或組合變形時的實用但較為近似的解答。彈塑性力學別是從各種受力固體內(nèi)一點處的單元體(無限小微分體)的應力狀態(tài)和應變狀態(tài)入手,通過分析建立起普遍適用的基本方程和理論,并考慮和滿足具體問題的不同邊界條件,從而求得反映固體的應力和應變分布規(guī)律的更精確的解答。此外,有些工程問題用材料力學和結構力學的理論無法求解,或無法給出精確可靠的結論及本身理論的誤差,或不能充分發(fā)揮材料的潛在能力,提高經(jīng)濟效益。而上述問題在彈塑性力學中則可以得到較完善的解決和評價。綜上所述,彈塑性力學的基本任務歸納為以下幾點:1確定一般工程結構物在外力作用下的彈塑性變形與內(nèi)力的分布規(guī)律;2建立并給出初等理論無法求解的問題的理論和方法,以及初等理論可靠性與精確度的度量;3確定一般工程結構物的承載能力,充分提高經(jīng)濟效益;4為進一步研究工程結構物的強度、振動、穩(wěn)定性、斷裂等力學問題奠定

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