弹性力学知识点考试复习题库.docx
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1、弹性力学知识点考试复习题库第一章绪论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(八)。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
2、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。(X)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)OA、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、
3、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。(J)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。(X)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。(X)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)15、按弹性力学规定,下图所示单元体上的剪应力(C)。A、均为正B、为正
4、,,2,,3为负C、均为负D、I1,I3为正,2,l4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、为正,,2,,3为负C、均为负D、ILI3为正,T2,Iq为负17、试分析A点的应力状态。答:双向受压状态18、上右图示单元体剪应变应该表示为(B)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22、物体的均匀性假定,
5、是指物体内各点的弹性常数相同。23、物体是各向同性的,是指物体内某点沿各个不同方向的弹性常数相同O24、格林(1838)应用能量守恒定律,指出各向异性体只有21个独立的弹性常数。25、如图所示受轴向拉伸的变截面杆,若采用材料力学的方法计算其应力,所得结果是否总能满足杆段平衡和微元体平衡?27、解答弹性力学问题,必须从静力学、儿何学和物理学三方面来考虑。28、对棱边平行于坐标轴的正平行六面体单元,外法线与坐标轴正方向一致的面称为正面,与坐标轴相反的面称为负面,负面上的应力以沿坐标轴负方向为正。29、弹性力学基本方程包括平衡微分方程、几何方程和物理方程,分别反映了物体体力分量和应力分量,形变分量和
6、位移分量,应力分量和形变分量之间的关系。30、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、应变和位移。但是并不直接作强度和刚度分析。31、弹性力学可分为数学弹性力学和实用弹性力学两个部分。前者只用精确的数学推演而不引用任何关于应变状态或应力分布的假定;在实用弹性力学里,和材料力学类同,也引用一些关于应变或应力分布的假设,以便简化繁复的数学推演,得出具有相当实用价值近似解。32、弹性力学的研究对象是完全弹性体,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
7、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35、在直角坐标系中,已知物体内某点的应力分量为:/100-10Gij=0-1。0-10010/MPa.试:画出该点的应力单元体。解:该点的应力单元体如下图(强调指出方向);36、试举例说明正的应力对应于正的应变。解答:如梁受拉伸时,其形状发生改变,正的应力(拉应力)对应正的应变。37、理想弹性体的四个假设条件是什么?解答:完全弹性的假设、连续性的假设、均匀性的假设、各向同性的假设。凡是满足以上四个假设条件的称为理想弹性体。38、Txy和IyX是否是同一个量?
8、丫盯和y是否是同一个量?解答:不是,是。39、第二章平面问题的基本理论1、如图所示的三种情况是否都属于平面问题?如果是平面问题,是平面应力问题还是平面应变问题?答:平面应力问题、平面应变问题、非平面问题2、当问题可当作平面应力问题来处理时,总有z1=TmHTVZ二。()解答:平面应力问题,总有IxXIyZ二03、当物体可当作平面应变问题来处理解答:平面应变问题,总有E/丫9-4、图示圆截面柱体Rz0,W0c、0z=0,W0D、OzQW-O15、在平面应变问题中(取纵向作Z轴)(D)。A0工二0VV-O,zzzBz,W0,EzXC、01=0,W0,/D、z*0,W=0,016、下列问题可简化为平
9、面应变问题的是(B)OA、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WZ都是零I)、fz,z都是非零常数18、在平面应变问题中,z如何计算?(C)A、Z二不需要计算J=J,(+川B、由上直接求c、由z=4(*+y)求o=TJ=zf(o*+y)D、n/Z解答:平面应变问题的t,所以N=,(x+y)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是一主应力D、纯剪切应力状态解答:因为除了Mv以外,Z,所以单元体处于三向应力状态;另外Z作用面上的剪应力
10、二,“二,所以是-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)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,ox=ax-byfoy=cxdyfxy-dx-ay-x其中0,O,c,d均为常数,y为容重。该应力状态满足平衡微分方程,其体力是(D)。A、fx=,G=OB、G,。二c、G*,GD、fx=,G解答:代入平衡微分方程直接求解得到23、如图所示,悬臂梁上部受线性分布荷载,梁的厚度为1,不计体力。试利用材料力学知识写出X,r表
11、达式;并利用平面问题的平衡微分方程导出v,功表达式。分析:该问题属于平面应力问题;在材料力学中用到了纵向纤维互不挤压假定,即无v存在,可以看出上边界存在直接荷载作用,则会有应力v存在,所以材料所得结果是不精确的;在平衡微分方程二式中都含有T“,联系着第一、二式;材料力学和弹性力学中均认为正应力X主要由弯矩引起。3MZy2q3JUqxx=-:-=-x3yM7,ax1/力解:横截面弯矩:6,横截面正应力jZ111代入平衡微4 y分方程的第一式得:器 dy=,儡 2ydy=泮 2y2+代 X)(“)a=0rf、3q2V=Jf(x)=-2(注意未知量是x,y的函数),由工2得出4lh可见y432(4y
12、2-2)将IXy代入平衡微分方程的第二式得:广_jM1dy=-券33My)X+g(x)(Oyj=。g()=-4j。尸一(4y3-3h2y+r)H,Zlh24、某一平面问题的应力分量表达式:o=-xy2Axxy=-By-Cxyoy=-Bxy体力不计,试求A,B,C的值。解答:两类平面问题的平衡微分方程是一样的,且所给应力分量是实体的应力,它对实体内任意一点均是成立的。将所给应力分量代入平衡微分方程中:doxv-s+2i+=o代入第一式:xy,即:-y2+3x2-3By2-Cx2+0=0,(34-。)”-(38+1)户=034一。=0,38+1=0,=一不代入第二ovrv-tz+-til+=o式:
13、yxjy,即:一2。盯-38盯+0=0,-(3B+2C)xy=0,3B+2C=0,r=l4_322,一6设物体内的应力场为0尸-6盯”厂2。2*丫,【-33-C3MyO2=Iyz=Tlx=Q试求系数52,。3。解:由应力平衡方程的:oxvjrzxK考+方j小3j2-3c2y2-c2=vrdovvx+=-2c3xy-3C2Xy=0yzJ/J即:一(6+3c2)y2+(3cQ)2=0-2c3-3c2=有(D可知:因为X与V为任意实数且为平方,要使(1)为零,必须使其系数项为零,因此一6一3。2二3c1-c2=(4)联立、(3)和(4)式得:即:Cl-ItC2-2,C3325、画出两类平面问题的微元
14、体受力情况图0Bai御文库Bai御文库26、已知位移分量函数U=kl(x2+y2),y=k2Xy,如七为常数,由它们所求得形变分量不一定能满足相容方程。(X)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。x=k(x2y2)tv=ky2f=2kxy,(fc0)27、形变状态JrJ,yJJ盯J7是不可能存在的。(X)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。28、在y为常数的直线上,如U二,则沿该线必有“。(J)29、若取形变分量尸,y0,y(A为常数),试判断形变的存在性?解:利用y2x2xy得出0+0=k,不满足相容
15、方程,由几何方程第一式d,积分得出由第二式Qy积分得uvy=2(x),将UJ代入第三式乙厂而小荻*xy,相互矛盾。x=axy2y = bx2y平面连续弹性体能否存在下列形变分量,abcO2xKL解:代入相容方程有:20xbyxyc,相互矛盾。小。231、应力主面上切应力为零,但max作用而上正应力-一般不为零,而是x+yO=-732、试证明在发生最大与最小切应力的面上,正应力一般不为零,而是2证明:33、应力不变量说明(D)oA.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
16、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)OA.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)OA.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
17、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)cA.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。38、己知位移分量可以完全确定应变分量,反之,已知应变分量(满足相容方程)不能完全确定位移分量。39、对两种平面问题,它们的几何方程是相同的,物理方程是不相同的。40、已知图示平板中的应力分量为:Ox=-20y330yx2xy=-30y2xV=ly
18、30试确定OA边界上的X方向面力和AC边界上的X方向面力,并在图上画出,要求标注方向。解:1、OA边界上的X方向面力:二0,在x=0处,九二ojf+miy=-(-20y3+30yx2)=20y3,正值表示方向和坐标轴正向一致,且成三次抛物线分布,最大值为2003。2、AC边界上的X方向面力:=,m-1,在y=处,=jf+mr/x=-30y2x=3002x,负值表示方向和坐标轴正向相反,成直线分布,最小值为0,最大值为3003。41、微分体绕Z轴的平均转动分量是2IxyJo42、已知下列应变状态是物体变形时产生的,试求各系数之间应满足的关系。J=4o+4(x2+y2)+x4+y4,y=0+1(x
19、2+y2)+x44Yxy=C.+ Clxy(xHy2+C2)解:为了变形连续,所给应变分量必须满足相容方程,将其代入到式相容方程中得出(123Cl)X2+(123q)丁2+(24什28厂(?-)=-(i)(32-*)(fx=-),则由上式可得3By2-=-4x=0Ir,根据它对物体内的任意一点*,y均成立,又可得A=OB=OD=O结论:若体力不为零,各系数与物体体力之间的关系即是(3)的结果;若体力为零,则是(4)的结果;C是任意值。已知弹性实体中某点在X和y方向的正应力分量为尸35Pa,。/25Pq,而沿Z方向的应变完全被限制住。试求该点的z、yo(E=2IO5Paf=0.3)解:代入物理方
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