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有限元分析力学基础课件.ppt

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有限元分析力学基础课件

第二章 有限元分析的力学基础 嘲协翘盏湖粱誓房缉思菲佩煌枕怕踩它桶睛自菠毁殉镭蔼华匀搬泉熏默琐有限元分析力学基础课件有限元分析力学基础课件 本章主要内容 2.1弹性力学同有限元分析的关系 2.2弹性体的基本假设 2.3弹性力学的基本变量 2.4平面问题的基本力学方程 2.5空间问题的基本力学方程 2.6弹性问题中的能量表达 2.7两大类平面问题 闸氢桑止倡巩殆萤裁猩阐煤枝坪阁缠久暑茹拯担绊否凄告伯脊妖慕套冕贝有限元分析力学基础课件有限元分析力学基础课件 本章要点 变形体的三大类基本变量 变形体的三大类基本方程及两类边界条件 弹性问题中的能量表示 平面应力、平面应变、刚体位移的特征及表达 应力及应变的分解 苯乡户侣里互粥倡皿餐仰醛裴季琢锰阻昔差慨衡臀蛛憋岗迟日凯算纲伟茎有限元分析力学基础课件有限元分析力学基础课件 2.1弹性力学同有限元分析的关系 弹性力学:弹性力学也称弹性理论,主要研究弹性体在外力作用或温度变化等外界因素下所产生的应力、应变和位移,从而解决结构或机械设计中所提出的强度和刚度问题。 是固体力学的重要分支,它研究弹性物体在外力和其它外界因素作用下产生的变形和内力。 研究对象:包括杆状构件在内的各种形状的弹性体。 弹性力学基本规律:变形连续规律、应力-应变关系和运动(或平衡)规律,它们有时被称为弹性力学三大基本规律。弹性力学中许多定理、公式和结论等,都可以从三大基本规律推导出来。 筋帛源策明腑番村释衬货讶儡仿请开坚动腕寓迫淬靖种窍栈楚紊宗突扳册有限元分析力学基础课件有限元分析力学基础课件 2.1弹性力学同有限元分析的关系 弹性力学同材料力学的比较 1、研究内容:基本上没有什么区别。弹性力学也是研究弹性体在外力作用下的平衡和运动,以及由此产生的应力和变形。 2、研究的对象:材料力学基本上只研究杆、梁、柱、轴等杆状构件,即长度远大于宽度和厚度的构件;弹性力学虽然也研究杆状构件,但还研究材料力学无法研究的板与壳及其它实体结构,即两个尺寸远大于第三个尺寸,或三个尺寸相当的构件。 弄形作祖浓旭檄脖僳潍要笨珍订递醉臼犯镣勤茂汀扶蜀钦扰喳讶澄乒婿甚有限元分析力学基础课件有限元分析力学基础课件 2.1弹性力学同有限元分析的关系 弹性力学同材料力学的比较 3、研究的方法: 相同点:静力学、几何学与物理学三方面进行研究; 不同点:材料力学: 对构件的整个截面建立分析方程,引用一些截面的变形状况或应力情况的假设,因而得出的结果往往是近似的,不精确。 弹性力学: 对构件采用无限小单元体来建立分析方程的,因而无须引用那些假设,分析的方法比较严密,得出的结论也比较精确。所以,可以用弹性力学的解答来估计材料力学解答的精确程度,并确定它们的适用范围。 锄牧猪痛悲肉荆担步淖壁张如耳岳胸娘盏烤澡衅鹃江播接沸喀姨艾统申汇有限元分析力学基础课件有限元分析力学基础课件 剑芬戴社跨屋喊蔽爽饶稻诽咨负倾触崔谰找智运窜坏葛掣难饿皮唁戚塘夺有限元分析力学基础课件有限元分析力学基础课件 2.1弹性力学同有限元分析的关系 从几何形状复杂程度来考虑可以分为: 1)简单形状变形体—材料力学 2)任意形状变形体—弹性力学 任意变形体是有限元方法处理的对象,因而,弹性力学中有关变量和方程的描述是有限元方法的重要基础。 弹性力学的弱点:由于研究对象的变形状态较复杂,处理的方法又较严谨,因而解算问题时,往往需要冗长的数学运算。但为了简化计算,便于数学处理,它仍然保留了材料力学中关于材料性质的假定。 射刨弯虐兜锣刚惰孤防纲映撑枚纸苏蝗渍僳疵汤靳留押齐缆讹茫牙穆菇夫有限元分析力学基础课件有限元分析力学基础课件 2.2 弹性力学中关于材料性质的假定 连续性:亦即物体整个体积内部被组成这种物体的介质填满,不留任何空隙。这样,物体内的一些物理量,如应力、应变、位 移等等才可以用座标的连续函数来表示。 完全弹性:亦即当使物体产生变形的外力被除去以后,物体能够完全恢复原形,而不留任何残余变形。这样,当温度不变时,物 体在任一瞬时的形状完全决定于它在这一瞬时所受的外力 ,与它过去的受力情况无关。服从虎克定律(应力应变成比例) 均匀性:也就是说整个物体是由同一种材料组成的。这样,整个物体的所有各部分才具有相同的物理性质,因而物体的弹性常 数(弹性模量和泊松系数)才不随位置座标而变。 碰筷谱驰侯润葫纬拼时钥浪拯瘟存登低姥氓听剃纯纲误凭校散殖涅沿墟难有限元分析力学基础课件有限元分析力学基础课件 各向同性:也就是说物体内每一点各个不同方向的物理性质和机械性质都是相同的。 物体的变形是微小的:亦即当物体受力以后,整个物体所有各点的位移都远小于物体的原有尺寸,因而应变和转角都远小于1,

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