弹塑性力学-陈明祥版的-课后习题答案++ppt课件.pptx

烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人弹塑性力弹塑性力学学陈明祥中国地质大学中国地质大学 力学教研室力学教研室烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人第一章第一章 绪绪 论论一、一、 学科分类学科分类 弹塑性力学弹塑性力学二、二、 弹塑性力学的研究对象弹塑性力学的研究对象三、三、 弹塑性力学的基本思路与研究方法弹塑性力学的基本思路与研究方法四、四、 弹塑性力学的基本任务弹塑性力学的基本任务五、五、 弹塑性力学基本假设弹塑性力学基本假设六、六、 弹塑性力学发展概况弹塑性力学发展概况七、张量概念及其基本运算七、张量概念及其基本运算烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人一、学科分类一、学科分类 弹塑性力学弹塑性力学按运动与否分按运动与否分：静力学静力学：研究力系或物体的平衡问题，不涉及 物体运动状态的改变；如飞机停在地 面或巡航运动学运动学：研究物体如何运动，不讨论运动与受 力的关系； 如飞行轨迹、速度、 加速度。

动力学：动力学：研究力与运动的关系 如何提供加速度？ 1 1、学科分类、学科分类 烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 按研究对象分按研究对象分： 一般力学一般力学： 研究对象是刚体研究对象是刚体研究力及其与 运动的关系分支学科有理论力学理论力学，分析力学分析力学等 流体力学流体力学：研究对象是气体或液体涉及到： 水力学、空气动力学水力学、空气动力学等学科 固体力学固体力学：研究对象是可变形固体研究材料 变形、流动和断裂时的力学响应其分支学科有： 材料力学、结构力学、材料力学、结构力学、弹性力学、学、 塑性力学、塑性力学、 弹塑性力学、断裂力学、流变学、疲劳等弹塑性力学、断裂力学、流变学、疲劳等烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 按研究手段分按研究手段分：（理论分析、实验和数值计算） 有实验力学、计算力学实验力学、计算力学二个方面的分支 按应用领域分按应用领域分： 有飞行力学飞行力学、船舶结构力学船舶结构力学、岩土力学、量岩土力学、量 子力学子力学等。

烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 2 2、弹塑性力学、弹塑性力学 弹塑性力学是固体力学的一个重要分支弹塑性力学是固体力学的一个重要分支 学科，是研究可变形固体受到外荷载或温度学科，是研究可变形固体受到外荷载或温度 变化等因素的影响而发生的应力、应变和位变化等因素的影响而发生的应力、应变和位 移及其分布规律的一门科学，是研究固体在移及其分布规律的一门科学，是研究固体在 受载过程中产生的弹性变形和塑性变形阶段受载过程中产生的弹性变形和塑性变形阶段 这两个紧密相连的变形阶段力学响应的一门这两个紧密相连的变形阶段力学响应的一门 科学 烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人二、二、 弹塑性力学的研究对象弹塑性力学的研究对象在研究对象上，材料力学的研究对象是固体，且基本上是各种杆件，即所谓一维构件造成两者间这种差异的根本原因是什么呢？弹塑性力学研究对象也是固体，是不受弹塑性力学研究对象也是固体，是不受 几何尺寸与形态限制的能适应各种工程技术几何尺寸与形态限制的能适应各种工程技术 问题需求的物体。

问题需求的物体烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人三、弹塑性力学的基本思路与研究方法三、弹塑性力学的基本思路与研究方法1 1、弹塑性力学分析问题的基本思路、弹塑性力学分析问题的基本思路 弹塑性力学与材料力学同属固体力学的 分支学科，它们在分析问题解决问题的基本 思路上都是一致的，但在研究问题的基本方 法上各不相同其基本思路如下：烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人(1) (1) 受力分析及静力平衡条件受力分析及静力平衡条件 ( (力的分析力的分析) ) 物体受力作用处于平衡状态，应当满足的条件 是什么？（静力平衡条件）(2) (2) 变形的几何相容条件变形的几何相容条件 ( (几何分析几何分析) )材料是均匀连续的，在受力变形后仍应是连续的固体内既不产生“裂隙”，也不产生“重叠”，此时材料变形应满足的条件是什么？（几何相容条件）(3) (3) 力与变形间的本构关系力与变形间的本构关系 ( (物理分析物理分析) ) 固体材料受力作用必然产生相应的变形。

不同的材料，不同的变形，就有相应不同的 物理关系 弹塑性力学研究问题的基本方法弹塑性力学研究问题的基本方法以受力物以受力物体内某一体内某一点（单元点（单元体）为研体）为研究对象究对象 单元体的受力单元体的受力应力理论；应力理论； 单元体的变形单元体的变形变形几何理论；变形几何理论； 单元体受力与变形单元体受力与变形间的关系间的关系本构理本构理论；论； 建立起普建立起普遍适用的理遍适用的理论与解法论与解法1 1、涉及数学理论较复杂，并以其理论与解、涉及数学理论较复杂，并以其理论与解 法的严密性和普遍适用性为特点；法的严密性和普遍适用性为特点；2 2、弹塑性的工程解答一般认为是精确的；、弹塑性的工程解答一般认为是精确的；3 3、可对初等力学理论解答的精确度和可靠、可对初等力学理论解答的精确度和可靠 进行度量进行度量烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人四、四、 弹塑性力学的基本任务弹塑性力学的基本任务可归纳为以下几点：可归纳为以下几点： 1 1建立求解固体的应力、应变和位移分布规律的建立求解固体的应力、应变和位移分布规律的 基本方程和理论；基本方程和理论； 2 2给出初等理论无法求解的问题的理论和方法，给出初等理论无法求解的问题的理论和方法， 以及对初等理论可靠性与精确度的度量；以及对初等理论可靠性与精确度的度量； 3 3确定和充分发挥一般工程结构物的承载能力，确定和充分发挥一般工程结构物的承载能力， 提高经济效益；提高经济效益； 4 4为进一步研究工程结构物的强度、振动、稳定为进一步研究工程结构物的强度、振动、稳定 性、断裂等力学问题，奠定必要的理论基础。

性、断裂等力学问题，奠定必要的理论基础烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人五、五、 弹塑性力学的基本假设弹塑性力学的基本假设（1 1）连续性假设：假定物质充满了物体所）连续性假设：假定物质充满了物体所 占有的全部空间，不留下任何空隙占有的全部空间，不留下任何空隙 （2 2）均匀性与各向同性的假设：假定物体内）均匀性与各向同性的假设：假定物体内 部各点处，以及每一点处各个方向上的部各点处，以及每一点处各个方向上的 物理性质相同物理性质相同 （3 3）力学模型的简化假设：）力学模型的简化假设： （A A）完全弹性假设）完全弹性假设 ； （B B）弹塑性假设弹塑性假设烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 几何假设几何假设小变形条件小变形条件（A A）在弹塑性体产生变形后建立平衡方程时，可以）在弹塑性体产生变形后建立平衡方程时，可以 不考虑因变形而引起的力作用线方向的改变；不考虑因变形而引起的力作用线方向的改变；从而使得平衡条件与几何变形条件线性化。

从而使得平衡条件与几何变形条件线性化 （B B）在研究问题的过程中可以略去相关的二次及二）在研究问题的过程中可以略去相关的二次及二 次以上的高阶微量；次以上的高阶微量；假定物体在受力以后，体内的位移和变形是微小假定物体在受力以后，体内的位移和变形是微小 的，即体内各点位移都远远小于物体的原始尺寸，而的，即体内各点位移都远远小于物体的原始尺寸，而 且应变且应变( ( 包括线应变与角应变包括线应变与角应变 ) )均远远小于均远远小于1 1根据 这一假定：这一假定： 烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人六、六、弹塑性力学发展概况弹塑性力学发展概况 1678 1678年年英国科学家虎克英国科学家虎克(R.Hooke)(R.Hooke)提出提出 了固体材了固体材 料的弹性变形与所受外力成正比料的弹性变形与所受外力成正比虎克定律虎克定律 1919世纪世纪2020年代，法国科学家纳维叶年代，法国科学家纳维叶 ( C.L.M.H.Navier )( C.L.M.H.Navier )、柯西、柯西 ( A.L.Cauchy )( A.L.Cauchy )和和 圣文南圣文南 ( A.J.C.B.Saint Venant ) ( A.J.C.B.Saint Venant ) 等建立了等建立了 弹性力学的理论基础。

弹性力学的理论基础烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人法国科学家库伦(C.A.Corlomb1773年）、屈雷斯卡(H.Tresca1864年）、圣文南和莱(M.Levy)波兰力学家胡勃(M.T.Houber1904年）、米塞斯(R.vonMises1913年）、普朗特(L.Prandtl1924)罗伊斯(A.Reuss1930)、享奇（H.Hencky)、纳戴(A.L.Nadai)、伊留申(A.A.) 阐明了应力、应变的概念和理论；阐明了应力、应变的概念和理论； 弹性力学和弹塑性力学的基本理论框弹性力学和弹塑性力学的基本理论框架得以确立架得以确立烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人七、张量概念及其基本运算七、张量概念及其基本运算（附录一）附录一） 1、张量概念、张量概念 张量分析是研究固体力学、流体力学及连续介张量分析是研究固体力学、流体力学及连续介 质力学的重要数学工具质力学的重要数学工具 张量分析具有高度概括、形式简洁的特点。

张量分析具有高度概括、形式简洁的特点 任一物理现象都是按照一定的客观规律进行的，任一物理现象都是按照一定的客观规律进行的， 它们是不以人们的意志为转移的它们是不以人们的意志为转移的 分析研究物理现象的方法和工具的选用与人们分析研究物理现象的方法和工具的选用与人们 当时对客观事物的认识水平有关，会影响问题当时对客观事物的认识水平有关，会影响问题 的求解与表述的求解与表述 烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 所有与坐标系选取无关的量，统称为所有与坐标系选取无关的量，统称为物理恒量物理恒量 在一定单位制下，只需指明其大小即足以被说明在一定单位制下，只需指明其大小即足以被说明 的物理量，统称为的物理量，统称为标量标量例如温度、质量、功等例如温度、质量、功等 在一定单位制下，除指明其大小还应指出其方向在一定单位制下，除指明其大小还应指出其方向 的物理量，称为的物理量，称为矢量矢量例如速度、加速度等例如速度、加速度等 绝对标量只。