在学习本章时,要求学生理解和掌握下面的主要内容:
1.弹性力学的研究内容,及其研究对象和研究方法,认清它们与材料力学的区别;
2.弹性力学的几个主要物理量的定义、量纲、正负方向及符号规定等,及其与材料力学相比的不同之处;
3.弹性力学的几个基本假定,及其在建立弹性力学基本方程时的作用。
§1-1 弹性力学的内容
弹性体力学,简称弹性力学,又称弹性理论(Theory 0f E1asticity或Elasticity),研究弹性体由于受外力、边界约束或温度改变等原因而发生的应力、形变和位移。这里指出了弹性力学的研究对象是弹性体;研究的目标是变形等效应,即应力、形变和位移;而引起变形等效应的原因主要是外力作用,边界约束作用(固定约束,弹性约束,边界上的强迫位移等)以及弹性体内温度改变的作用。
首先,我们来比较几门力学的研究对象。理论力学一般不考虑物体内部的形变,把物体当成刚性体来分析其静止或运动状态。材料力学主要研究杆件,如柱体、梁和轴,在拉压、剪切、弯曲和扭转等作用下的应力、形变和位移。结构力学研究杆系结构,如桁架、刚架或两者混合的构架等。而弹性力学研究各种形状的弹性体,除杆件外,还研究平面体、空间体,板和壳等。因此,弹性力学的研究对象要广泛得多。
其次,从研究方法来看,弹性力学和材料力学既有相似之处,又有一定区别。弹性力学研究问题,在弹性体区域内必须严格考虑静力学、几何学和物理学三方面条件,在边界上严格考虑受力条件或约束条件,由此建立微分方程和边界条件进行求解,得出较精确的解答。而材料力学虽然也考虑这几方面的条件,但不是十分严格的。
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