弹塑性力学

卢小雨

目录

  • 1 绪论
    • 1.1 研究任务
    • 1.2 研究对象
    • 1.3 基本假定
    • 1.4 张量简介
  • 2 应力理论
    • 2.1 基本概念
    • 2.2 应力分量转换公式
    • 2.3 应力边界条件
    • 2.4 平衡微分方程
    • 2.5 主应力和应力不变量
    • 2.6 主切应力
    • 2.7 八面体应力
    • 2.8 应力张量的分解
    • 2.9 等效应力
  • 3 应变理论
    • 3.1 位移与应变
    • 3.2 应变分析
    • 3.3 主应变
    • 3.4 应变协调方程
  • 4 弹性应力-应变关系
    • 4.1 广义胡克定律
    • 4.2 弹性应变能
  • 5 弹性力学的边值问题
    • 5.1 基本方程
    • 5.2 弹性力学的边值问题
    • 5.3 弹性力学的解法
    • 5.4 基本原理
  • 6 平面问题的基本理论
    • 6.1 平面应力问题与平面应变问题
    • 6.2 平衡微分方程
    • 6.3 平面问题中一点的应力状态
    • 6.4 几何方程 刚体位移
    • 6.5 物理方程
    • 6.6 按位移求解平面问题
    • 6.7 按应力求解平面问题 相容方程
    • 6.8 常体力情况下的简化 应力函数
  • 7 平面问题的直角坐标解答
    • 7.1 多项式解答
    • 7.2 梁的弹性平面弯曲
    • 7.3 三角形大坝
  • 8 平面问题的极坐标解答
    • 8.1 平面问题的极坐标解答
    • 8.2 压力隧洞
    • 8.3 尖劈顶问题
  • 9 空间简单问题的解答
    • 9.1 半空间体受重力和均布压力
    • 9.2 半空间体在边界上受法向集中力
    • 9.3 等截面直杆的扭转
    • 9.4 椭圆截面杆的扭转
  • 10 弹塑性力学
    • 10.1 绪论(吕建国)
      • 10.1.1 绪论
    • 10.2 应力分析(吕建国)
      • 10.2.1 应力状态分析
      • 10.2.2 应力张量及分解
      • 10.2.3 等斜截面上的应力、应力状态参数
      • 10.2.4 平衡微分方程
      • 10.2.5 本章测验
    • 10.3 应变分析(吕建国)
      • 10.3.1 一点的应变状态
      • 10.3.2 应变与位移的关系—几何方程
      • 10.3.3 应变张量与应变参量
      • 10.3.4 应变协调方程(相容方程)
      • 10.3.5 本章测验
    • 10.4 弹性与塑性应力应变关系
      • 10.4.1 拉伸应力应变曲线
      • 10.4.2 弹塑性力学常用简化模型
      • 10.4.3 弹性应力应变关系
      • 10.4.4 常用的屈服条件
      • 10.4.5 随堂测验
      • 10.4.6 塑性应力应变关系-增量理论
      • 10.4.7 塑性应力应变关系-全量理论
      • 10.4.8 Druke公设及加卸载条件
      • 10.4.9 本章测验
    • 10.5 弹性力学解题方法
      • 10.5.1 弹性力学问题的基本方程
      • 10.5.2 按位移求解弹性力学问题
      • 10.5.3 按应力求解弹性力学问题
      • 10.5.4 平面问题和应力函数
      • 10.5.5 逆解法和半逆解法
      • 10.5.6 随堂测验
      • 10.5.7 边界上的 φ及其导数的力学意义
      • 10.5.8 平面问题的极坐标解法
      • 10.5.9 本章测验
    • 10.6 厚壁圆筒分析
      • 10.6.1 理想弹塑性材料厚壁圆筒分析
      • 10.6.2 幂强化材料厚壁圆筒分析
      • 10.6.3 组合厚壁圆筒分析
    • 10.7 杆件的扭转分析
      • 10.7.1 圆截面杆件的弹性扭转
      • 10.7.2 非圆截面杆件的弹性扭转
      • 10.7.3 圆截面杆件的弹塑性扭转
      • 10.7.4 非圆截面杆件的弹塑性扭转
      • 10.7.5 本章测验
    • 10.8 薄板的弹性弯曲分析
      • 10.8.1 弹性薄板的基本方程
      • 10.8.2 矩形薄板的弹性分析
      • 10.8.3 圆形薄板的弹性分析
    • 10.9 结构的塑性极限分析
      • 10.9.1 梁的弹塑性弯曲
      • 10.9.2 塑性极限分析定理
      • 10.9.3 塑性极限分析方法
      • 10.9.4 梁的塑性极限分析
      • 10.9.5 圆板的塑性极限分析
    • 10.10 期末考试安排
      • 10.10.1 期末复习
张量简介
  • 1
  • 2 课程视频

本节主要内容:

弹塑性力学中的张量简介‌

‌张量在弹塑性力学中的应用‌:张量理论在弹塑性力学中具有重要的应用。张量是一个可用来表示在一些矢量、标量和其他张量之间的线性关系的多线性函数,它起源于力学,最初用于表示弹性介质中各点应力状态。张量理论的发展使得它成为力学和物理学的一个有力数学工具,因为它可以满足一切物理定律必须与坐标系的选择无关的特性。

‌张量的定义和性质‌:张量是一个群量的集合,用于描述物体中某一点处的应力状态。在弹塑性力学中,应力张量是一个二阶张量,通常称为Cauchy应力张量,表示为σij(i, j = 1, 2, 3)。应力张量描述了物体内一点的应力状态,包括正应力和切应力。应力张量在坐标变换时具有不变性,即在不同的坐标系下,应力张量的分量会发生变化,但其描述的应力状态不变‌。

‌张量的基本概念和数学表示‌:张量中的每一个分量为应力张量在某基矢量的坐标系中的分量,简称为应力分量。应力张量常用矩阵形式表示。在不计体力偶时,应力张量具有对称性,其独立的应力分量只有六个。通过这些分量,可以确定通过某点的各个微分面上的应力‌。

张量的物理意义和应用‌:在弹塑性力学中,张量用于描述物体的内力和变形。应力张量完全确定了一点处的应力状态,包括正应力和切应力。通过分析应力张量的分量,可以研究物体的力学行为和变形机制。此外,张量分析能够以简洁的表达形式和清晰的推导过程描述复杂的物理现象和工程问题,具有表达形式统一、物理意义明确的特点‌。