彈性力學(xué)-巖石力學(xué).doc

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1、彈性力學(xué)基本知識(shí)考試一、基本概念:1.面力、體力與應(yīng)力、應(yīng)變、位移的概念及正負(fù)號(hào)規(guī)定體力是作用于物體體積內(nèi)的力，以單位體積力來度量,體力分量的量綱為L(zhǎng)—2MT-2；面力是作用于物體表面上力，以單位表面面積上的力度量，面力的量綱為L(zhǎng)-1MT—2；體力和面力符號(hào)的規(guī)定為以沿坐標(biāo)軸正向?yàn)檎?屬外力；應(yīng)力是作用于截面單位面積的力,屬內(nèi)力，應(yīng)力的量綱為L(zhǎng)-1MT—2，應(yīng)力符號(hào)的規(guī)定為：正面正向、負(fù)面負(fù)向?yàn)檎粗疄樨?fù)。（1）切應(yīng)力互等定理：作用在兩個(gè)互相垂直的面上，并且垂直于改兩面交線的切應(yīng)力是互等的（大小相等，正負(fù)號(hào)也相同).（2）彈性力學(xué)的基本假定：連續(xù)性、完全

2、彈性、均勻性、各向同性和小變形。平面應(yīng)力與平面應(yīng)變；（8分）彈性力學(xué)平面問題包括哪兩類問題?分別對(duì)應(yīng)哪類彈性體？?jī)深惼矫鎲栴}各有哪些特征？答：彈性力學(xué)平面問題包括平面應(yīng)力問題和平面應(yīng)變問題兩類，兩類問題分別對(duì)應(yīng)的彈性體和特征分別為：平面應(yīng)力問題：所對(duì)應(yīng)的彈性體主要為等厚薄板，其特征是：面力、體力的作用面平行于xy平面，外力沿板厚均勻分布，只有平面應(yīng)力分量，,存在,且僅為x,y的函數(shù).平面應(yīng)變問題：所對(duì)應(yīng)的彈性體主要為長(zhǎng)截面柱體，其特征為：面力、體力的作用面平行于xy平面，外力沿z軸無變化，只有平面應(yīng)變分量,，存在,且僅為x，y的函數(shù).（3）圣維南原理;（提

3、邊界條件)如果把物體的一小部分邊界上的面力,變換為分布不同但靜力等效的面力（主失相同，主矩也相同），那么，近處的應(yīng)力分布將有顯著的改變，但是遠(yuǎn)處所受到的影響可以忽略不計(jì)。（4）軸對(duì)稱；在空間問題中，如果彈性體的幾何形狀、約束情況，以及所受的外力作用，都是對(duì)稱于某一軸（通過該軸的任一平面都是對(duì)稱面）,則所有的應(yīng)力、變形和位移也就對(duì)稱于這一軸。這種問題稱為空間軸對(duì)稱問題。一﹑概念3基本任務(wù)：研究由于受外力、邊界約束或溫度改變等原因，在彈性體內(nèi)部所產(chǎn)生的應(yīng)力、形變和位移及其分布情況等。。5.彈性力學(xué)基本方法:差分法、變分法、有限元法、實(shí)驗(yàn)法。6彈性力學(xué)研究問題,

4、在彈性體內(nèi)嚴(yán)格考慮靜力學(xué)、幾何學(xué)和物理學(xué)三方面條件,在邊界上考慮邊界條件，求解微分方程得出較精確的解答；。7。彈性力學(xué)中的基本假定:連續(xù)性、完全彈性、均勻性、各向同性、小變形假定。8.幾何方程反映的是形變分量與位移分量之間的關(guān)系。9.物理方程反映的是應(yīng)力分量與形變分量之間的關(guān)系。10。平衡微分方程反映的是應(yīng)力分量與體力分量之間的關(guān)系。11當(dāng)物體的位移分量完全確定時(shí)，形變分量即完全確定。反之，當(dāng)形變分量完全確定時(shí)，位移分量卻不能完全確定。12。邊界條件表示在邊界上位移與約束、或應(yīng)力與面力之間的關(guān)系式。它可以分為位移邊界條件、應(yīng)力邊界條件和混合邊界條件。13．

5、圣維南原理主要內(nèi)容：如果把物體表面一小部分邊界上作用的外力力系，變換為分布不同但靜力等效的力系（主失量相同，對(duì)同一點(diǎn)的主矩也相同）,那么只在作用邊界近處的應(yīng)力有顯著的改變，而在距離外力作用點(diǎn)較遠(yuǎn)處，其影響可以忽略不計(jì)。15.求解平面問題的兩種基本方法：位移法、應(yīng)力法。會(huì)推導(dǎo)兩種平衡微分方程（1）17。逆解法步驟：先設(shè)定各種形式的、滿足相容方程的應(yīng)力函數(shù)；并求得應(yīng)力分量；然后再根據(jù)應(yīng)力邊界條件和彈性體的邊界形狀,看這些應(yīng)力分量對(duì)應(yīng)于邊界上什么樣的面力，從而得知所選取的應(yīng)力函數(shù)可以解決的問題。在研究方法方面：材力考慮有限體ΔV的平衡,結(jié)果是近似的；彈力考慮微分

6、體dV的平，結(jié)果比較精確。彈性力學(xué)：研究彈性體由于受外力作用或溫度改變等原因而發(fā)生的應(yīng)力、應(yīng)變和位移。2。圣維南原理：如果把物體的一小部分邊界上的面力，變換為分布不同但靜力等效的面力（主矢量相同，對(duì)于同一點(diǎn)的主矩也相同）,那么近處的應(yīng)力分布將有顯著的改變，但是遠(yuǎn)處所受的影響可以不計(jì)。一．填空（共20分，每空1分）1.邊界條件表示在邊界上位移與約束，或應(yīng)力與面力之間的關(guān)系式，它可以分為位移邊界條件、應(yīng)力邊界條件和混合邊界條件。4。彈性力學(xué)中，正面是指外法向方向沿坐標(biāo)軸正向的面，負(fù)面是指外法向方向沿坐標(biāo)軸負(fù)向的面.1.(8分)常體力情況下,按應(yīng)力求解平面問題可

7、進(jìn)一步簡(jiǎn)化為按應(yīng)力函數(shù)求解，應(yīng)力函數(shù)必須滿足哪些條件？答：（1）相容方程：（2）應(yīng)力邊界條件（假定全部為應(yīng)力邊界條件，)：（3）若為多連體，還須滿足位移單值條件。(g）基本概念解釋（1），，,只存在平面應(yīng)變分量，,，且不沿方向變化,僅為，的函數(shù)。（2），,,只存在平面應(yīng)力分量，，，且不沿方向變化，僅為，的函數(shù)?！稁r體力學(xué)基礎(chǔ)》一、解釋下例名詞術(shù)語巖體力學(xué)：是研究巖體在各種力場(chǎng)作用下變形與破壞規(guī)律的理論及其實(shí)際的科學(xué)，是一應(yīng)用型基礎(chǔ)學(xué)科。二、巖塊和巖體的地質(zhì)基礎(chǔ)一、解釋下例名詞術(shù)語1、巖塊：巖塊是指不含顯著結(jié)構(gòu)面的巖石塊體，是構(gòu)成巖體的最小巖石單元體。這一定

8、義的顯著一詞是個(gè)比較模糊的說法，一般來說，能將巖體切割開來的分界面