弹性力学及有限单元法精品课-河海大学

  • 名称:弹性力学及有限单元法精品课
  • 分类:大学理工  
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  • 时间:2024/8/15 16:44:12

本课程为土木工程、城市地下空间工程专业选修课。本课程在理论力学、材

料力学的基础上,进一步从连续介质理论出发,研究一般弹性体的应力、应变和

位移分析。该门课程既是从事变形固体力学的研究人员及从事结构强度分析的工

程技术人员必备的基础知识,又为进一步学习其它固体力学分支学科提供必要的

基础知识和研究分析方法。

课程教学目标 1:掌握弹性力学的基本理论和基础知识。进一步系统地掌握

变形体力学的基本概念和研究方法,加深力学理论基础,培养力学分析、理论推

导和计算的能力。

课程教学目标 2:掌握弹性力学求解问题基本方法。理解非杆件结构中常用

的计算方法和有关问题的解答,为学习专业课程进一步打下良好的理论基础。

课程教学目标 3:具备应用弹性力学解决工程问题的分析能力。运用弹性力

学解决工程实际中问题,为后续课程的学习和毕业后进行设计和科研工作提供一

定的基础知识。

课程思政目标:充分发挥课程所承载的育人功能,优化学生的学习体验和学

习效果。坚定学生理想信念、厚植爱国主义情怀、加强品德修养,培育学生科学

精神、创新精神、工匠精神

0 绪论
  0.1 弹性力学的内容
  0.2 弹性力学中的几个基本概念
  0.3 弹性力学的基本假设和解题基本方法
  0.4 有限元的基本概念及内容
  第一篇 弹性力学
  1 应力和应变
  1.1 平衡微分方程
  1.2 应力状态分析
  1.2.1 任意斜截面上应力
  1.2.2 主应力与主切应力
  1.3 几何方程及应变协调方程
  1.3.1 位移和应变
  1.3.2 几何方程与体积应变
  1.3.3 应变协调方程
  1.4 应变状态分析
  1.5 物理方程(应力应变的关系)
  本章小结
  思考题
  习题
  2 弹性力学平面问题的解法及一般定理
  2.1 弹性力学问题的提法
  2.2 解的叠加原理及解的唯一性定理
  2.2.1 解的叠加原理
  2.2.2 解的唯一性定理
  2.3 平面应力和平面应变问题
  2.3.1 平面应力问题
  2.3.2 平面应变问题
  2.4 弹性力学平面问题的基本方程
  2.4.1 平衡微分方程
  2.4.2 几何方程与应变协调方程
  2.4.3 物理方程(应力应变关系)
  2.5 边界条件及圣维南原理
  2.5.1 边界条件
  2.5.2 圣维南原理
  2.6 弹性力学问题的解法
  2.6.1 位移解法(以位移表示的平衡方程)
  2.6.2 应力解法(以应力表示的协调方程)
  2.7 弹性力学中的应力函数
  本章小结
  思考题
  习题
  3 用直角坐标解平面问题
  3.1 用多项式解平面问题
  3.2 矩形截面梁的纯弯曲
  3.3 简支梁受均布荷载
  3.4 受自重和静水压力作用的楔形体
  3.5 分离变量法求解平面问题
  本章小结
  思考题
  习题
  4 用极坐标解平面问题
  4.1 用极坐标表示的基本方程
  4.1.1 直角坐标与极坐标的关系
  4.1.2 直角坐标系与极坐标系下的应力转换
  4.1.3 极坐标系下的平衡方程
  4.1.4 极坐标系下的物理方程
  4.1.5 极坐标系下的几何方程与应变协调方程
  4.2 轴对称平面问题
  4.3 厚壁筒问题
  4.4 部分圆环的纯弯曲
  4.5 板中圆孔所产生的应力集中
  4.6 楔体顶端承受集中力
  4.7 半无限平面边界上受集中力
  4.8 对心受压圆盘中的应力
  本章小结
  思考题
  习题
  5 空间问题的解答
  5.1 空间问题的基本方程
  5.1.1 笛卡儿直角坐标系中的基本方程
  5.1.2 圆柱坐标系中的基本方程
  5.2 按位移求解空间问题
  5.3 半空间体受重力及均布压力
  5.4 半空间体在边界上受法向集中力
  5.5 按应力求解空间问题
  5.6 等截面直杆的扭转
  5.7 扭转问题薄膜比拟
  本章小结|
  思考题
  习题
  6 薄板弯曲问题

  6.1 薄板计算假定
  6.2 薄板小挠度弯曲基本方程
  6.3 薄板的边界条件
  6.4 薄板弯曲方程的圆柱坐标形式
  6.5 圆板的轴对称弯曲