1、416一、简述题(共 50 分)1、何谓一点的主应力?主切(剪)应力方向与主应力方向之间成何种关系?(5 分)2、比较两类平面问题的异同点,并各举一个可以简化为两类平面问题的工程实例。 (10 分)3、材料各向同性的含义是什么?“各向同性”在弹性力学物理方程中的表现是什么?(8 分)4、给定一组应力分量,如何验证它是否就是某一具体问题的真实解?(7 分)5、何谓圣维南原理?其用途是什么?使用圣维南原理时应注意哪些问题(15 分)?6、相容方程的作用是什么?两种解法中,哪一种解法不需要将相容方程作为基本方程?为什么(5 分)二、公式推导题(41 分)1、试推导直角坐标下,弹性力学平面问题的几何方
2、程(15 分) 。2、试推导直角坐标下,弹性力学平面应力问题位移解法的基本方程,并说明该解法的优缺点。 (20 分)3、试由弹性力学物理方程推出体积应力 和体()xyz积应变 之间的关系(6 分)()xyze三、写出下列问题的应力边界条件,并分析应力函数的形式(28 分)1、图 1 中的三角形悬臂梁只受重力作用,梁的密度为 。分别写出该问题在直角坐标下和极坐标下的应力边界条件,并用量纲分析法,分析该问题的应力函数的形式。 (12 分)图 12、设有矩形截面的坝体,坝体密度为 ,受水压作用,水的密度为 ,如图 2 所示。在直角坐标系下写出其应力边界条件1(固定端不写) 。并根据外力分布,分析该问
3、题的应力函数的形式。 (8 分)图 2 图 33、图 3 楔形体受力偶作用, 设单位厚度的弯矩为 M,在极坐标 系下写出该问题的应力边界条件(包括隔离体平衡条件) 。并用量纲分 gXYO析法,分析该问题的应力函数的形式。 (8 分) 四、楔形体的顶部受集中力作用(楔顶角为 ) ,设单位厚度上所受的力为 F,F 与 x 轴夹角为 ,如图 4 所示,试确定楔形体内的应力分量(提示:设应力函数 ) 。(cosin)UCD(16 分)图 4 图 5五、在平面弹性问题中,不计体力,设,要求:5232AyBxCyDxEy1)验证当各常数之间满足何种关系时,该函数可以作为应力函数?2)选择该函数为应力函数时,能解决图 5 所示矩形薄板的什么问题?(确定矩形薄板各边界上的面力) 。 (15 分) /2 O h/2h/2Lxy