本次课总体描述
在上一次课,我们结束了第2章平面问题基本理论的讲授,其中涉及弹性力学的三大方程、边界条件(含圣维南原理)和基本解法。这些都是弹性力学最为基础和最为重要的知识点,也是后续学习空间问题的基础,请同学们务必搞懂搞透,真正能融会贯通。
从本次课开始将进入第3章“平面问题的直角坐标解答”,涉及弹性力学平面问题的具体求解过程。实际上就是以例题的形式,为大家介绍第2章所建立的“逆解法”和“半逆解法”两种方法的具体应用。请同学们注意求解过程,并借此机会进行解题的训练。
本次课首先基于第一种方法,即逆解法,考察常见的多项式形式的应力函数,能解决矩形板何种受力问题。接下来,选择三次多项式应力函数,求解矩形截面梁的纯弯曲问题。作为要求大家熟练掌握的求解方法,请大家重视本次课逆解法相关内容。
本次课预习要求
1.提前学习教材第三章3-1和3-2节。
2.下面的问题请大家在预习过程中思考:
(1)按逆解法求解的主要步骤是怎样的?
(2)应力函数中加减一次多项式,会不会影响最终的应力结果?为什么?
(3)在矩形界面梁解答中,检验边界条件的原则是什么?
(4)结合教材中矩形梁纯弯曲问题,说明:最后一个小边界上的三个积分形式的应力边界条件(即主矢量、主矩的条件)必然是满足的,因此可以不必进行校核。
(5)在矩形界面梁解答中,梁两端附近区域内的应力解答是否精确?原因是什么?远离梁端的应力解答是否精确?
(6)试分析材料力学在研究梁的弯曲问题时,是如何考虑静力学、几何学、物理学和边界条件的?并与弹性力学的求解方法进行比较。
(7)在矩形界面梁纯弯曲问题中,已知应力分量,求解位移分量的过程是怎样的?与2-4节“刚体位移”概念有何联系?
(8)对于梁的纯弯曲问题,弹性力学得到的应力解答、位移解答和变形特征等均与材力解相同,如果是非纯弯曲问题可否得到上式认识?如果梁的跨度与高度相当,该解答是否正确?理由?
目的要求与内容重点:
1、要求同学们能熟练掌握逆解法的求解过程和步骤;
2、掌握已知应力分量,求解位移分量的过程和步骤。
