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弹性力学

指数 弹性力学

弹性力学,也称弹性理论,是固体力学的一个分支,研究弹性体由于受外力作用、边界约束或温度改变等原因而发生的应力、形变和位移问题。.

7 关系: 引力固体力学结构力学胡克定律電磁力材料力学有限元分析

引力

重力(Gravitation或Gravity),是指具有质量的物体之间相互吸引的作用,也是物体重量的来源。 引力与电磁力、弱相互作用力及强相互作用力一起构成自然界的四大基本相互作用。在这四种基本相互作用中,引力是最弱的一种,但同时也是一种长程有效作用力。在现代物理学中,引力一般由广义相对论来精确描述,认为引力反映了物体的惯性在弯曲时空中的表现。而经典力学中的牛顿万有引力定律则是对引力在通常物理条件下的极好的近似描述。 在地球上,地球对地面附近物体的万有引力赋予了物体的重量,并使物体落向地面。在宇宙中,引力让物质聚集而形成天体,同时也让天体之间相互吸引,形成按照轨道运转的天体系统。此外,月球以及太陽对地球上海水的引力,形成了地球上的潮汐。.

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固体力学

固體力學是力學中研究固體機械性質的學科,連續介質力學組成部分之一,主要研究固體介質在溫度、形變和外力的作用下的表現,是連續介質力學的一個分支。一般包括材料力學、彈性力學、塑性力學等部分。固體力學廣泛的應用張量來描述應力、應變和它們之間的關係。 在固体力学中,线性材料模型的应用是最为广泛的,但是很多材料是具有非线性特性的,随着新材料的应用和原有材料达到它们应用之极限,非线性模型的应用愈加广泛。.

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结构力学

結構力學是力學的一個分支,主要研究對象是由杆件组成的結構。它是機械專業和土木專業學生必修的學科,應用於建築業和機械製造業等領域。結構力學研究的内容包括結構的組成規則,結構在各種效應(外力,温度效應,施工誤差及支座變形等)作用下的響應,包括内力(軸力,剪力,彎矩,扭矩)的計算,位移(線位移,角位移)計算,以及結構在動力荷載作用下的动力響應(自振周期,振型)的計算等。其基本任务包括进行结构组成分析、结构力学分析和结构稳定性分析。随着现代工程科技的进步和电子计算机的发展,工程实际中对复杂结构的在各种因素作用下的分析向结构力学理论和方法的发展提出了更高的要求,促使传统的经典结构力学发展出了两大分支:计算结构力学和概念结构力学。 结构力学通常有三种分析的方法:靜力法、動力法、能量法、力法、位移法、彎矩分配法,由位移法衍生出的矩陣位移法後來發展出有限元法,成為利用計算機進行結構計算的理論基礎。 Category:固體力學 Category:結構工程 Category:土木工程.

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胡克定律

--定律/--定律(Hooke's law),是力学弹性理论中的一条基本定律,內容:固体材料受力後,应力與应变(單位變形量)成線性關係,满足此定律的材料:线弹性/胡克型(Hookean) 从物理的角度看,胡克定律源于多数固体(或孤立分子)内部的原子在无外载作用下处于稳定平衡的状态。 许多实际材料,如一根长度为L、横截面积A的棱柱形棒,在力学上都可以用胡克定律来模拟——其單位伸长(或縮減)量\varepsilon (应变)在常系数E(称为弹性模量)下,与拉(或壓)应力 σ 成正比例,即: 或 \Delta L:總伸長(縮減)量。胡克定律用17世纪英国物理学家罗伯特·胡克的名字命名。胡克提出该定律的过程颇有趣味,他于1676年发表了一句拉丁语字谜,谜面是:ceiiinosssttuv。两年后他公布了谜底是:ut tensio sic vis,意思是“力如伸长(那样变化)”(见参考文献1),这正是胡克定律的中心内容。 胡克定律仅适用于特定加载条件下的部分材料。钢材在多数工程应用中都可视为线弹性材料,在其弹性范围内(即应力低于屈服强度时)胡克定律都适用。另外一些材料(如铝材)则只在弹性范围内的一部分区域行为符合胡克定律。对于这些材料需要定义一个应力线性极限,在应力低于该极限时线性描述带来的误差可以忽略不计。 还有一些材料在任何情况下都不满足胡克定律(如橡胶),这种材料称为“非胡克型”(neo-hookean)材料。橡胶的刚度不仅和应力水平相关,还对温度和加载速率十分敏感。 胡克定律在磅秤制造、应力分析和材料模拟等方面有广泛的应用。.

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電磁力

電磁力(electromagnetic force)是處於電場、磁場或電磁場的帶電粒子所受到的作用力。大自然的四種基本力中,電磁力是其中一種,其它三種是強作用力、弱作用力、引力。光子是傳遞電磁力的媒介。在電動力學裏,電磁力稱為勞侖茲力。延伸至相對論性量子場論,在量子電動力學裏,兩個帶電粒子倚賴光子為媒介傳遞電磁力。帶電粒子是帶有淨電荷的粒子。電荷是基本粒子的內秉性質。只有帶電粒子或帶電物質(帶有淨電荷的物質)才能夠感受到電磁力,也只有帶電粒子或帶電物質才能夠製成電場、磁場或電磁場來影響其它帶電粒子或帶電物質。 對於決定日常生活所遇到的物質的內部性質,電磁力扮演重要角色。在物質內部,分子與分子之間彼此相互作用的分子間作用力,就是電磁力的一種形式。分子間作用力促使一般物質呈現出各種各樣的物理與化學性質。由於電子與原子核分別帶有的負電荷與正電荷,它們彼此之間會以電磁力相互吸引,使得電子移動於環繞著原子核的原子軌道,與原子核共同組成原子。分子的建構組元是原子。幾個鄰近原子的電子與電子、電子與原子核、原子核與原子核,以電磁力彼此之間相互作用,主導與驅動各種化學反應,因此促成了所有生物程序。.

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材料力学

材料力學研究材料在各種力和力矩的作用下所產生的應力和應變,以及剛度和强度的問題。通常是機械工程、土木工程和建築工程以及相關專業的大學生必須修讀的課程,通常在修讀材料力學之前,會要求先修讀應用力學。 材料力學的研究對象主要是棒狀材料,如杆、梁、軸等。對於桁架結構的問題在結構力學中討論,彈性結構的問題在彈性力學中討論。.

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有限元分析

有限元分析,即有限元方法(冯康首次发现时称为基于变分原理的差分方法),是一种用于求解微分方程组或积分方程组数值解的数值技术。这一解法基于完全消除微分方程,即将微分方程转化为代数方程组(稳定情形);或将偏微分方程(组)改写为常微分方程(组)的逼近,这样可以用标准的数值技术(例如欧拉法,龙格-库塔法等)求解。 在解偏微分方程的过程中,主要的难点是如何构造一个方程来逼近原本研究的方程,并且该过程还需要保持数值稳定性。目前有许多处理的方法,他们各有利弊。当区域改变时(就像一个边界可变的固体),当需要的精确度在整个区域上变化,或者当解缺少光滑性时,有限元方法是在复杂区域(像汽车、船体结构、输油管道)上解偏微分方程的一个很好的选择。例如,在正面碰撞仿真时,有可能在"重要"区域(例如汽车的前部)增加预先设定的精确度并在车辆的末尾减少精度(如此可以减少仿真所需消耗);另一个例子是模拟地球的气候模式,预先设定陆地部分的精确度高于广阔海洋部分的精确度是非常重要的。.

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