弹性力学平面问题例说解的唯一性定理

解的唯一性定理是用逆解法或半逆解法求解弹性力学问题的理论依据,在此用应力函数法、应力法、应力和函数法求解弹性力学平面问题,让学生切实、深入地理解解的唯一性定理的内在含义,丰富和扩大弹性力学的解题方法和应用范围。     

体力有势的应力函数法

用应力函数研究弹性力学平面问题,一般涉及常体力或不计体力的问题,通常采用逆解法或半逆解法。根据应力函数φ及其导数在边界上的力学意义的求解方法,实质上也属于半逆解法。本文主要讨论把应力函数法推广应用于体力有势函数,以扩大求解范围。与文献[1][2]的作者,共商文中存在的问题。     

EXAMPLES ARE GIVEN TO ILLUSTRATE THE UNIQUENESS LAW OF SOLUTIONS FOR PLANE PROBLEMS OF ELASTICITY

解的唯一性定理是用逆解法或半逆解法求解弹性力学问题的理论依据，在此用应力函数法、应力法、应力和函数法求解弹性力学平面问题，让学生切实、深入地理解解的唯一性定理的内在含义，丰富和扩大弹性力学的解题方法和应用范围。     

利用计算机辅助求解弹性力学问题的一种新方法

采用Matlab编程与多项式应力函数相结合的方式直接求解弹性力学平面问题. 该方法 一方面使选择应力函数具有非常强的规律性,另一方面简化了确定待定常数的过程. 该方法 改进了用传统的逆解法、半逆解法选择应力函数,需要经过多次尝试、不断修改,才能得到 满意结果的缺点. 同时指出了在一些情况下弹性力学平面问题是不具有多项式的解答.     

弹性力学平面问题的应力函数的选择

弹性力学平面问题的应力解法,归之为求解满足边界条件的双调和方程.要从纯数学上来求出双调和方程的通解是很困难的,也是不必要的.所以弹性力学中不得不采用逆解法和半逆解法,来试凑出一个满足边界条件和双调和方程的解.但是,要从众多的函数中,选择一个既满足边界条件,又满足双调和方程的应力函数,谈何容易,这常使一些初学者感到束手无策.如果我们从边界上的已知应力分布规律出发,就很容易找到所需的应力函数了.例如,在直角坐标解法中,双调和方程为     

弹性力学平面问题的应力函数的选择

弹性力学平面问题的应力解法,归之为求解满足边界条件的双调和方程.要从纯数学上来求出双调和方程的通解是很困难的,也是不必要的.所以弹性力学中不得不采用逆解法和半逆解法,来试凑出一个满足边界条件和双调和方程的解.但是,要从众多的函数中,选择一个既满足边界条件,又满足双调和方程的应力函数,谈何容易,这常使一些初学者感到束手无策.如果我们从边界上的已知应力分布规律出发,就很容易找到所需的应力函数了.例如,在直角坐标解法中,双调和方程为...     

确定平面问题应力函数的一种方法

用应力解法求解弹性平面问题关键而困难的问题在于确定应力函数.一般弹性力学教科书主要采用半反逆解法介绍各种经典问题或简单问题的解答,但是对于怎样寻找应力函数都没有给出一个大致可循的方 ...     

考虑体积力时应力函数的求法

求解弹性力学平面问题时,常常引用应力函数解法.但在一般弹性力学教材中,对如何寻求应力函数论述不多.文献[1]、[2]采用了用边界上应力函数φ及其导数的力学意义来确定应力函数.这是一种行之有效的方法,它适用范围较大,力学意义明确,可为寻求应力函数指明方向.但[1]、[2]中有关公式只适于无体力的情况,这无疑地使其应用受到一定限制.本...     

拉伸时中心开裂有限板条裂纹端应力强度因子的计算方法

以Muskhelishvili关于平面弹性力学解析函数解法和Hilbert边值问题解法为基础,文中通过解析函数(?)(z)和ω(z),给出一种位移-合力-应力模式.这种模式适用     

梯形重力坝的应力函数解及其有限元验证

弹性力学教材中通过取三次多项式应力函数给出三角形横截面的重力坝应力场,但工程中重力坝的横截面几乎均为梯形,其坝顶并非三角形尖顶。将应力函数的半逆解法与锲形体的应力函数相结合,寻找出适用于梯形重力坝的应力函数,根据梯形重力坝力的边界条件,并利用圣维南原理,给出了梯形重力坝的应力场解析式。用有限元计算给出了梯形重力坝应力场的数值仿真结果。应力场解析式与有限元仿真结果非常吻合,说明了梯形重力坝应力场解析式的正确性。梯形重力坝应力场解析式对水利工程中重力坝的结构强度及设计具有重要的理论指导意义和应用价值。     

均匀分布荷载作用下压电悬臂梁弯曲问题解析解

对由横观各向同性电介质构成的悬壁梁在均匀分布荷功作用下的弯曲问题进行了研究，采用逆解法，建立了问题的应力函数与电势分布函数，进而得到问题的精确多项式解析解。     

热/均布载荷下双材料悬臂梁的解析解

基于弹性介质的二维本构关系和热传导理论，采用逆解法，研究了双材料悬臂梁在热／机械载荷作用下的问题，通过假设双材料悬臂梁构件的应力函数，利用应力、位移边界条件和连续性条件，给出了其位移、应力分布的表达式。     

弹性力学问题复变函数解法的应用与发展

对利用复变函数法求解弹性力学问题在过去100年中的发展进行了简要综述,介绍了自 1909年Kolosov提出复应力函数法以来的弹性力学复变函数解法相关的几本具有影响的经典专著或 教科书、复变函数方法在弹性问题壳体和空间问题的拓展,以及近些年来在解决更多力学问 题上的新发展和新应用等.     

正交异性材料平面裂纹尖端应力场

根据正交各向异性材料力学性能确定出了用应力函数表示的弹性力学基本方程,利用坐标变换和复变函数方法求解了正交异性材料平面裂纹体的应力边值问题。借鉴一般断裂力学解法构造了I型和II型裂纹问题的应力函数,推导出了正交各向异性板裂纹尖端区的奇异应力场。通过数值计算说明了裂纹尖端应力表达式的正确性,验证了裂尖前沿应力变化规律,即σx与材料特征参数h2成正比,而σy和τxy不随材料特性变化。     

斜角板与等腰梯形板弯曲问题的康托洛维奇法

1.概述康托洛维奇、克雷洛夫提出了康托洛维奇法的近似变分法,用来处理多变量函数的泛函变分问题,钱伟长对于康氏法很为注意,理论与算例较为丰富,叙述颇为详细,胡海昌介绍了康氏法,并在平面应力问题及矩形板弯曲问题,推导了有限条解法,方法是新颖的,必须指出,在条的长度方向采用常微分方程解法会比Y.K.Cheung采用振动梁函数解法要精确,康氏法在力学解法中占有重要地位, 各     

在极坐标中构造平面弹性力学特解的一种方法

在极坐标中构造平面弹性力学的特解,曾引起不少作者的注意,本文补充讨论了解法,并指出用Gousat公式来表示双调和函数的方法,不仅是构造特解的一个简单有效的方法,而且能方便地写出相应的位移和应力。     

均布荷载作用下功能梯度悬臂梁弯曲问题的解析解

采用弹性力学半逆解法,假设所有材料常数沿梁厚度方向按同一函数规律变化,求得了功能梯度悬臂梁在均布载荷作用下的解析解.该解退化到各向同性均匀弹性情况时与已有的理论解相一致.对弹性模量按指数函数梯度变化的算例进行了分析.所得到的解对任意梯度函数均成立,可作为数值解以及简化理论的检验依据.     

轴对称物体内三维残余应力场的确定

三维残余应力场的测量理论是国内外未能解决的问题.本文建立了新的轴对称空间力学模型,介绍了对45钢140×200圆柱体进行内剥层测量的实验.在分析中引入了罐载和非罐载应力的概念,为正确处理变动的边界条件给出了思路、使得空间力学模型真实地反映了轴对称体内残余应力的实质.在求解中提出了变应力函数及其解法,使得轴对称三维残余应力场的测量理论得到了真正解决.     

固体力学的最小二乘解法

弹性力学中有以下3种支配方程:(1)以应力分量表示的平衡微分方程;(2)以形变分量表示的相容方程;(3)表达应力-形变关系的物理方程.在数值解法中,位移法设定连续的位移函数,使它满足位移边界条件,位移的连续性确保了相容方程的满足.由物理方程求出应力分量后,按势能极小原理     

固体力学的最小二乘解法

<正> 弹性力学中有以下3种支配方程:(1)以应力分量表示的平衡微分方程;(2)以形变分量表示的相容方程;(3)表达应力-形变关系的物理方程.在数值解法中,位移法设定连续的位移函数,使它满足位移边界条件,位移的连续性确保了相容方程的满足.由物理方程求出应力分量后,按势能极小原理