《簡明彈塑性力學》是2011年高等教育出版社出版的圖書,作者是徐秉業。
基本介紹
內容簡介,圖書目錄,圖書文摘,
內容簡介
《簡明彈塑性力學》對彈塑性力學的基本問題介紹深入淺出,刪去了繁瑣的推導,採用例題說明基本原理和處理問題的方法,主要特色是簡明、易懂,概念清晰,公式簡單,有利於培養學生分析問題和解決問題的能力。《簡明彈塑性力學》共9章,內容包括緒論,應力與應變分析,彈塑性力學中的物理關係,彈性平面問題,簡明彈塑性問題,結構的塑性極限分析,圓板和環板的塑性極限分析,金屬塊體成形的塑性分析,金屬板料成形分析的力學方法。各章附有豐富的習題,書後給出習題選解和答案。本書可作為土木、水利、機械、航空、核能,冶金、材料等工程專業研究生教材,也可供有關工程專業高年級學生和工程技術人員參考。
圖書目錄
第1章 緒論
第1節 彈塑性力學的發展、任務和基本假設
1.1.1 彈塑性力學的發展簡況
1.1.2 彈塑性力學的任務
1.1.3 彈塑性力學的基本假設
1.1.4 彈塑性力學的求解
第2節 彈塑性力學的基礎實驗
1.2.1 應力應變曲線
1.2.2 靜水壓力(各向均勻受壓)的實驗
第3節 變形體的“本構模型”
第2章 應力與應變分析
第1節 應力狀態分析
2.1.1 一點的應力狀態
2.1.2 三維應力狀態的主應力
2.1.3 平衡微分方程
第2節 應變狀態分析
2.2.1 一點的應變狀態,應變與位移的關係
2.2.2 應變協調方程
2.2.3 三維應變狀態下的主應變
2.2.4 體應變
習題
第3章 彈塑性力學中的物理關係
第1節 廣義胡克定律
第2節 塑性力學中的屈服條件
3.2.1 屈服條件的一般概念
3.2.2 兩種常用的屈服條件
3.2.3 屈服條件的實驗驗證
3.2.4 兩種屈服條件的比較
第3節 關於塑性力學中的應力應變關係
3.3.1 塑性力學中的增量理論
3.3.2 塑性力學中的形變理論
習題
第4章 彈性平面問題
第1節 彈性力學中平面問題的應力函式
4.1.1 用應力表示的協調方程
4.1.2 應力函式
第2節 多項式形式的應力函式
第3節 直角坐標平面問題的例題
第4節 極坐標的平面問題
習題
第5章 簡單彈塑性問題
第1節 梁的彈塑性彎曲問題
第2節 桿件的彈塑性扭轉
5.2.1 圓形桿件的彈塑性扭轉
5.2.2 薄壁圓筒的剪力和扭矩的關係
第3節 旋轉圓盤
第4節 高壓容器的應力分析
5.4.1 柱形厚壁容器的彈性分析
5.4.2 柱形厚壁容器的彈塑性分析
5.4.3 厚壁圓筒的塑性極限分析
習題
第6章 結構的塑性極限分析
第1節 極限分析的一般概念
6.1.1 一般概念和假設
6.1.2 塑性極限分析的基本原理和方法
6.1.3 兩種求解極限載荷的方法
第2節 梁的塑性極限分析
6.2.1 塑性鉸和梁的極限狀態
6.2.2 梁的極限分析例題
第3節 剛架的塑性極限分析
6.3.1 簡單剛架的極限分析
6.3.2 基本機構疊加法
習題
第7章 圓板和環板的塑性極限分析
第1節 圓板的基本方程和極限條件
7.1.1 圓板極限分析的概念
7.1.2 簡支圓板的塑性極限分析
7.1.3 固支圓板的塑性極限分析
第2節 採用最大彎矩條件對圓板進行極限分析
第3節 塑性環板的極限分析及其簡化計算
7.3.1 外邊界支承環板的塑性極限分析
7.3.2 承受環形集中載荷作用的環板
7.3.3 具有外懸臂端環板的塑性極限分析
習題
第8章 金屬塊體成形的塑性分析
第1節 一般概念
第2節 塊體塑性成形分析的能量法
8.2.1 能量法的原理
8.2.2 平面應變條件下的鐓粗
8.2.3 平面應變條件下的拉拔和擠壓
8.2.4 軸對稱自由鐓粗
8.2.5 軸對稱擠壓和拉拔
第3節 採用簡化的塑性屈服條件
8.3.1 平面應變條件下的鐓粗
8.3.2 軸對稱拉拔
第4節 金屬成形的界限法
8.4.1 金屬成形的上限法和下限法
8.4.2 例題
習題
第9章 金屬板料成形分析的力學方法
第1節 板料衝壓的軸對稱問題
9.1.1 基本假設
9.1.2 薄膜的平衡方程
第2節 用兩種屈服條件分析所對應的薄膜受力狀態
9.2.1 用特雷斯卡屈服條件求薄膜力
9.2.2 用米澤斯屈服條件求薄膜力
第3節 薄膜板料衝壓的舉例
第4節 帶孔薄膜板料的變形問題
參考文獻
索引
習題答案
圖書文摘
在彈塑性問題中,由於塑性力學中的物理關係是非線性的,在具體求解邊值問題時往往遇到許多數學上的困難。為此,塑性力學發展了許多行之有效的方法。現選幾種常用的方法簡介如下:
靜定問題,這類問題又稱簡單問題。其特點是平衡方程、屈服條件的數目與所求未知量的數目相等,因而不用使用塑性力學中的非線性的本構方程便能找出所求的未知量。塑性力學中的一維問題大都屬於這類問題。例如旋轉圓盤、厚壁圓筒、厚壁圓球、實心和空心受扭圓軸、各種截面梁的彈塑性彎曲等都屬於這類問題。在求解這類問題時,一般都採用理想彈塑性力學模型進行計算。這類問題雖然求解簡便,但在工程實際中卻經常遇到,因此很有套用價值。
界限法又稱上、下限法,是一種很有套用價值的分析方法。由於塑性力學的物理關係是非線性的因而要找到能滿足全部塑性力學方程的解是非常困難的,因此若能找到滿足一部分方程的解,而又能對這些解的性質作出估計,這項工作是很有意義的。在界限法中將塑性力學的方程分為兩類:第一類方程包括平衡方程、屈服條件和力的邊界條件,這些條件稱為靜力條件,在這些條件中完全不包括幾何方面的要求。若某一個解能滿足上述的靜力條件,則稱該解為靜力解。用靜力解求得的極限載荷一定比完全解所求得的極限載荷小,最多等於完全解的極限載荷。這裡所謂的完全解就是滿足塑性力學全部條件的解。另一類方程則包括外力所作的功等於內部所耗散功的條件以及結構的幾何邊界條件,這裡沒有考慮靜力方面的要求,用這種方法求解,稱為機動法,用機動法所求得的極限載荷一般都比完全解所求得的極限載荷大,其中最小的載荷可能與完全解所求得的極限載荷相等。機動法又稱上限法。上限法在金屬塑性成形問題中和板殼塑性極限分析中獲得了非常廣泛的套用。這是因為在上限法中,總可以按照某一種破壞機構根據力學中的虛功原理找出極限載荷的上限值,而破壞機構又可以通過實驗方法找到。最合理的破壞模式也就是和實驗結果一致的模式。
主應力法是金屬塑性成形中所經常使用的一種簡化方法,這種方法在分析問題時,認為剪應力對材料的屈服影響很小,因而在屈服條件中略去剪應力,這時平面應變問題中的屈服條件便可簡化。在分析中,還假設應力在一個方向的分布是均勻的。因此在計算中,數學形式比較簡單。這種方法不僅能求出各種工藝過程中的總力而且還能找出應力分布的規律以及某些參數對成形的影響。
靜定問題,這類問題又稱簡單問題。其特點是平衡方程、屈服條件的數目與所求未知量的數目相等,因而不用使用塑性力學中的非線性的本構方程便能找出所求的未知量。塑性力學中的一維問題大都屬於這類問題。例如旋轉圓盤、厚壁圓筒、厚壁圓球、實心和空心受扭圓軸、各種截面梁的彈塑性彎曲等都屬於這類問題。在求解這類問題時,一般都採用理想彈塑性力學模型進行計算。這類問題雖然求解簡便,但在工程實際中卻經常遇到,因此很有套用價值。
界限法又稱上、下限法,是一種很有套用價值的分析方法。由於塑性力學的物理關係是非線性的因而要找到能滿足全部塑性力學方程的解是非常困難的,因此若能找到滿足一部分方程的解,而又能對這些解的性質作出估計,這項工作是很有意義的。在界限法中將塑性力學的方程分為兩類:第一類方程包括平衡方程、屈服條件和力的邊界條件,這些條件稱為靜力條件,在這些條件中完全不包括幾何方面的要求。若某一個解能滿足上述的靜力條件,則稱該解為靜力解。用靜力解求得的極限載荷一定比完全解所求得的極限載荷小,最多等於完全解的極限載荷。這裡所謂的完全解就是滿足塑性力學全部條件的解。另一類方程則包括外力所作的功等於內部所耗散功的條件以及結構的幾何邊界條件,這裡沒有考慮靜力方面的要求,用這種方法求解,稱為機動法,用機動法所求得的極限載荷一般都比完全解所求得的極限載荷大,其中最小的載荷可能與完全解所求得的極限載荷相等。機動法又稱上限法。上限法在金屬塑性成形問題中和板殼塑性極限分析中獲得了非常廣泛的套用。這是因為在上限法中,總可以按照某一種破壞機構根據力學中的虛功原理找出極限載荷的上限值,而破壞機構又可以通過實驗方法找到。最合理的破壞模式也就是和實驗結果一致的模式。
主應力法是金屬塑性成形中所經常使用的一種簡化方法,這種方法在分析問題時,認為剪應力對材料的屈服影響很小,因而在屈服條件中略去剪應力,這時平面應變問題中的屈服條件便可簡化。在分析中,還假設應力在一個方向的分布是均勻的。因此在計算中,數學形式比較簡單。這種方法不僅能求出各種工藝過程中的總力而且還能找出應力分布的規律以及某些參數對成形的影響。