文档介绍：该【《弹性力学》试题参考答案 】是由【布罗奇迹】上传分享，文档一共【13】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【《弹性力学》试题参考答案 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。《弹性力学》试题参考答案2《弹性力学》试题参考答案(答题时间:100分钟)一、填空题(每小题4分):平衡微分方程,应力边界条件。:平衡微分方程,相容方程(变形协调条件)。,的物理意义是杆端截面上剪应力对转轴的矩等于杆截面内的扭矩M。,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。、几何方程的张量表示为:,。二、简述题(每小题6分),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。作用:(1)将次要边界上复杂的面力(集中力、集中力偶等)作分布的面力代替。(2)将次要的位移边界条件转化为应力边界条件处理。,试分别用直角坐标和极坐标写出其应力函数的分离变量形式。题二(2)图(a)(b),沿对角线方向作用一对拉力P,板的几何尺寸如图,材料的弹性模量E、泊松比m已知。试求薄板面积的改变量。题二(3),间距为d的集中力作用,单位宽度上集中力的值为P,设间距d很小。试求其应力分量,并讨论所求解的适用范围。(提示:取应力函数为)(13分)题三(1)图解:很小,,可近似视为半平面体边界受一集中力偶M的情形。将应力函数代入,可求得应力分量:;;边界条件:(1);代入应力分量式,有或(1)(2)取一半径为r的半圆为脱离体,边界上受有:,和M=Pd由该脱离体的平衡,得将代入并积分,有得(2)联立式(1)、(2)求得:,4代入应力分量式,得;;。结果的适用性:由于在原点附近应用了圣维南原理,故此结果在原点附近误差较大,离原点较远处可适用。,受三角形分布载荷作用,若梁的正应力由材料力学公式给出,试由平衡微分方程求出,并检验该应力分量能否满足应力表示的相容方程。(12分)题三(2)图解:(1)求横截面上正应力任意截面的弯矩为,截面惯性矩为,由材料力学计算公式有(1)(2)由平衡微分方程求、平衡微分方程:其中,。将式(1)代入式(2),有积分上式,得利用边界条件:,有即5(4)将式(4)代入式(3),有或积分得利用边界条件:,得:由第二式,得将其代入第一式,得自然成立。将代入的表达式,有(5)所求应力分量的结果:(6)校核梁端部的边界条件:(1)梁左端的边界(x=0):6,代入后可见:自然满足。(2)梁右端的边界(x=l):可见,所有边界条件均满足。检验应力分量是否满足应力相容方程:常体力下的应力相容方程为将应力分量式(6)代入应力相容方程,有,显然,应力分量不满足应力相容方程,因而式(6)并不是该该问题的正确解。,另一端弹性支承的梁,其跨度为l,抗弯刚度EI为常数,梁端支承弹簧的刚度系数为k。梁受有均匀分布载荷q作用,如图所示。试:(1)构造两种形式(多项式、三角函数)的梁挠度试函数;(2)用最小势能原理或Ritz法求其多项式形式的挠度近似解(取1项待定系数)。(13分)题二(3)图7解:两种形式的梁挠度试函数可取为——多项式函数形式——三角函数形式此时有:即满足梁的端部边界条件。梁的总势能为取:,有,代入总势能计算式,有由,有代入梁的挠度试函数表达式,:,,,,8,,试求经过该点的平面上的正应力。(12分)解:由平面方程,得其法线方向单位矢量的方向余弦为,,,《弹性力学》课程考试试卷学号:姓名:工程领域:建筑与土木工程题号一二三四五总分得分考试时间:120分钟考试方式:开卷任课教师:杨静日期:2007年4月28日一、简述题(40分)试叙述弹性力学两类平面问题的几何、受力、应力、应变特征,并指出两类平面问题中弹性常数间的转换关系。弹性力学问题按应力和位移求解,分别应满足什么方程?写出直角坐标下弹性力学平面问题的基本方程和边界条件?写出弹性力学按应力求解空间问题的相容方程。求解弹性力学问题时,为什么需要利用圣维南原理?试叙述位移变分方程和最小势能原理,并指出他们与弹性力学基本方程的等价性?试判断下列应变场是否为可能的应变场?(需写出判断过程),,。9试写出应力边界条件:(1)()图用极坐标形式写出;(2)()图用直角坐标形式写出。()图()图二、计算题(15分)已知受力物体中某点的应力分量为:,,,,,。试求作用在过此点的平面上的沿坐标轴方向的应力分量,以及该平面上的正应力和切应力。三、计算题(15分)图示矩形截面悬臂梁,长为,高为,在左端面受力作用。不计体力,试求梁的应力分量。(试取应力函数)四、计算题(15分)图示半无限平面体在边界上受有两等值反向,间距为d的集中力作用,单位宽度上集中力的值为P,设间距d很小。试求其应力分量,并讨论所求解的适用范围。(试取应力函数)五、计算题(15分)如图所示的悬臂梁,其跨度为。抗弯刚度为,在自由端受集中力作用。试用最小势能原理求最大挠度。(设梁的挠度曲线)10