弹塑性力学名词解释

弹性力学：应力：应力是描述一点内力各个方向上单位面积上的作用力的极限值，由于内力具有多重方向性因而应力也有多重方向性，需要用9个量描述，但表面独立的量有6个，实际上这6个量之间真正独立的只有3个。应变；应变是描述一点的变形程度的物理量，变形包括伸缩和方向改变。一点的应变是一个复杂的物理现象，需要6个量描述，但独立的量只有3个。体积力：作用在物体每一点的外力。比如每一点都有的重力。面力：作用在物体表面的外力。比如水给大坝表面的压力。斜面应力公式：一点任一方向的面上的应力与这一点的6个坐标应力之间的关系，这个关系用于应力边界条件和斜面应力的计算。物体表面的任一点的应力和该点的面力是相同的大小和方向。平衡微分方程：分析一点：反映一点的体积力与该点的6个坐标应力之间的受力平衡的方程，方程是偏微分形式的方程。直角坐标下的方程形式上简单，其它坐标的复杂些。可能应力：满足应力边界条件和平衡微分方程的应力场（该点进入弹塑性阶段时还要满足应力形式的屈服条件），因为应力对应的应变不一定是真实应变，因此只满足应力方程的应力只是可能应力而不一定是真实应力。位移：分析一点：一点变形前后的位置差值。变形体研究的位移是该点空间位置的连续函数。几何方程：分析一点：反映一点位移与该点应变之间关系的方程。直角坐标的几何方程形式上是最简单的，而其它坐标的复杂些。变形协调方程：变形体不出现开裂或堆叠现象，即一点变形后产生的位移是唯一的，这时对一点的应变分量之间的相互约束关系。直角坐标下的方程形式上简单，其它坐标的复杂些。物理方程：这是材料变形的固有性质，反映一点应力与应变之间的约束关系，这种约束关系和坐标选取无关，即各种坐标下的物理关系都是相同的函数。弹性：弹性指物体在外界因素(外荷载、温度变化等)作用下引起变形，在外界因素撤除后，完全恢复其初始的形状和尺寸的性质。完全弹性：材料变形性质只有弹性而没有其他如流变、塑性等变形性质。线弹性：材料变形性质是弹性，且应力应变关系是线性的。应力函数：用于计算应力的函数，该函数满足无体力的平衡微分方程。用应力函数求解弹性力学问题可以减少基本方程的数目，但缺点是方程升阶。平面问题:任何弹性体都是具有一定空间的，但忽略一些次要因素而按平面问题分析，使分析过程变得简单且能满足工程的精度要求，就可以简化为平面问题。平面应力问题：薄板受板面方向的外力且外力沿厚度方向不变，这类问题可以简化为平面应力问题，此时板的不为零的应力只有三个板面方向的应力，即和板厚度有关的应力均为零。平面应变问题：等截面长柱体受不沿长度变化的横截面方向的外力，此时除了位移约束的小部分区域以外，每个横截面的应力、应变和位移都相同，这类问题就可以简化为平面应变问题，此时柱体不为零的应变只有横截面方向的三个应变，即和柱体长度方向相关的应变均为零。空间问题：弹性体形状复杂，或弹性体受的外力复杂，此时任一点的应力和应变一般都有6个量，这样复杂的问题就是空间问题。薄板挠度问题：等厚度薄板受垂直板面方向的外力，薄板主要的位移就是挠度，称之为薄板挠度问题。薄板不能太薄，不然不能承受弯矩、扭矩、剪力等复杂外力，也不能太厚否则小挠度的约束而太浪费材料。该问题为工程弹性力学的问题，即除了五个基本假设条件外，由于问题的复杂性而需要额外附加的简化条件才能求解的弹性力学问题。扭转应力函数：求等截面直柱体扭转问题时采用应力解法，应力解法采用应力函数法。边界条件：变性体在边界上的约束条件，比如受力条件、位移条件等，这些条件用于变性体问题的基本方程的定解。因为任何变形体的基本方程是相同的，但由于变形体形状不同、受力不同而产生不同的内力和位移，求解这些未知数需要边界条件。叠加原理：复杂的外荷载可以分解为简单外荷载的叠加而不影响解答，这样叠加的方法就可以简化问题分析过程。解的唯一性原理：正确问题的解答是唯一的。该原理已经证明。圣维南原理：作用在变性体表面上一个局部区域内的力系，可以用一个与其静力等效的任意力系来代替，由它们产生的应力分布在力系作用区域的范围内有显著不同，在离开力系作用区域相当远的范围内，其应力分布几乎是相同的。这一原理称为圣维南原理。用这个原理可以简化边界受力时的条件，否则面力复杂不易明确的问题则无法求解。应力状态：一点任意方向上的应力。用6个坐标应力表示一点的应力状态，当然也可以用三个主应力表示该点的应力状态。应变状态：一点任意方向上的应变。用6个坐标应变表示一点的应变状态，当然也可以用三个主应变表示该点的应变状态。主应力：过一点有无数的面，若某个面上的剪应力为零，此时的正应力达到了极值，这个极值正应力就是主应力。一点的主应力有三个，一个主应力作用的面有正反两面，因此对于的主方向有6个。主应变：过一点有无数个方向，若某个方向上只有伸缩变形而没有方向改变，此时正应变达到了极值，这个极值正应变就是主应变。一点有三个主应变。应力主方向：一点的主应力的作用方向。即正应力达到极值而剪应力为零的面的法方向。31.主应力方向：一点的主应力的作用方向。即正应力达到极值而剪应力为零的面的法方向。32.体积应变：分析一点：三个正应变之和，表示单位体积的胀缩变形。它是应变张量的第一不变量。33.最大剪应力：一点的剪应力随方向而改变，一般有三个极值剪应力（不包括主应力面上的零剪应力），三个极值剪应力中绝对值最大的为最大剪应力。Tresc认为一点破坏和最大剪应力有关。34.应力不变量：应力是二阶张量，其不变量是不随坐标改变的量。比如常用的有三个不变量。这些不变量既反映一定的物理意义，又表示一种算法。35.弹性常数 反映应力和应变之间关系的常数，是变形体的固有属性。36.轴对称平面问题：存在一个轴，过此轴的平面上其应力场、应变场和位移场均相同，即过此轴的平面均为对称面，称这类问题为轴对称平面问题。37.逆解法：弹性力学边值问题求解困难，通过猜测其解答令其满足一定条件的解法。38.半逆解法：弹性力学边值问题求解困难，通过猜测其部分解答令其满足一定条件的解法。39.各向同性体：过一点的各个方向上变形性质都相同称为各向同性；变形体的每一点都是各向同性，称为各向同性体。40.张量：比矢量更复杂的物理量，如应力是二阶张量，需要9个量才能完整描述。当然张量也可以退化，退化到一阶就是矢量，退化到零阶就是标量。塑性力学：1.比例极限：分析一点：该点线弹性的极限值，极限值可以用应力不变量或应变不变量表述，这些反映应力水平或应变水平的不变量是该点的材料的固有属性，可以用简单的拉伸实验或纯剪实验确定这些不变量。2.应变富余：分析一点：该点受力或变形超过该点材料的弹性极限后应力水平不变而变形持续增加，由于该点依然能承载和继续变形而不会立即断裂破坏，称超过弹性极限的这部分应变就是应变富余。3.屈服：分析一点：该点超过弹性极限就称达到了屈服，屈服可以用应力水平或应变水平表述。4.加/卸载：分析一点的应力水平或应变水平的变化，当水平提高时为加载，水平降低为卸载，水平不变为中性变载。因为应力/应变为复杂的张量，因此需要张量不变量表示其受力/变形水平的高低。5.应变强化（硬化）：分析一点：当一点加载超过屈服强度，卸载后再同向加载，此时再次屈服的强度较初始的屈服强度提高，屈服强度提高的现象称为应变强化或应变硬化。6.塑性应变；分析一点：一点卸载后（即应力水平为0）不会恢复的应变，且该应变是立刻产生的和时间没有关系。7.塑性变形:分析一点：一点卸载后不会恢复的变形，且该变形产生是立刻的和时间没有关系。8.初始弹性范围:分析一点应力/应变状态，该点第一次达到屈服的范围，在此范围内都属于弹性变形性质，即卸载后变形可以恢复。9.相继屈服点（线/面）:分析一点：一点加载超过初始屈服范围的应力/应变状态的描述，描述状态的点/线/面是用于划分范围的，范围以内为弹性，范围以外是弹塑性。在主应力/应变的三维空间看这个范围的边界是面，从偏平面上看这个范围的边界是线，从应力轴上看这个范围就是点，即站的角度不同看到的也不同。10.加载点（线/面）:分析一点：一点加载超过初始屈服范围的应力/应变状态的描述，描述状态的点/线/面是用于划分范围的，范围以内为弹性，范围以外是弹塑性。在主应力/应变的三维空间看这个范围的边界是面，从偏平面上看这个范围的边界是线，从应力轴上看这个范围就是点，即站的角度不同看到的也不同。11.初始屈服点（线/面）:分析一点：一点第一次达到屈服的应力/应变状态的描述，描述用点/线/面，而点/线/面是用于划分范围的，在此范围内都属于弹性变形性质，即卸载后变形可以恢复。在主应力/应变的三维空间看这个范围的边界是面，从偏平面上看这个范围的边界是线，从应力轴上看这个范围就是点，即站的角度不同看到的也不同。12.包辛格效应:分析一点：一点在一个方向的加载强化会引起其它方向承载的弱化，此现象称为包辛格效应。13.残留应变:结构中一点在卸载后有残留的应变，残留的应变不一定是塑性应变，却一定是由于塑性应变而产生的。14.应力富余:分析一点：一点达到屈服时应力水平可以继续提高，即屈服后依然可以加载，并未立即断裂破坏，屈服后继续加载的应力水平就是应力富余。15.屈服应力:分析一点：一点屈服时的应力水平，此应力水平和材料性质有关，应力水平用张量不变量表示，因此可以反映复杂应力状态，当然张量不变量也可以退化到简单应力状态，简单应力状态的性质是实验室容易确定的材料性质。16.弹性极限:分析一点：一点弹性范围的极限，在此范围内卸载，变形都可以恢复。17.稳定材料:分析一点：应力单调变化引起应变的单调变化，反之亦然，此类材料称为稳定材料。或者说弹性模量、割线模量、切线模量都大于零的材料。18.德鲁克公设:分析一点：一点在应力水平循环过程中，应力在应变上所做的余功是非正的。19.伊柳辛公设:分析一点：一点在应变水平循环过程中，应力在应变上所做的功是非负的。20.加卸载准则:一点的表示一般应力/应变状态的量有6个，这6个量变化时判定应力/应变水平提高的加载或应力/应变水平降低的卸载的准则。21.增量型理论:分析一点：一点产生塑性变形后，应力和应变之间不再是一一对应的唯一关系，此时的物理关系和应力/应变路径有关，物理关系需表示成应力和应变增量之间的关系。22.全量型理论:分析一点：一点产生塑性变形后，在特定条件下应力和应变之间有一一对应的唯一关系，称为全量型理论。23.屈服条件:分析一点：一点达到屈服时的条件，即表示一点一般应力/应变状态的屈服应满足的要求，在应力/应变空间就表示为屈服面/线/点。24.单剪应力屈服条件:分析一点：认为一点屈服和该点的最大剪应力有关，即和中主应力无关的屈服条件，该屈服条件在一般应力状态时反映剪应力特征的张量不变量的值大小及方向。该条件又称Tresc屈服条件。25.双剪应力屈服条件:分析一点：认为一点屈服和绝对值最大、次大的两个剪应力之和有关，或者说一点屈服和最大偏应力的绝对值有关，因此又称最大偏应力屈服条件。26.三剪应力屈服条件:分析一点：认为一点屈服和三个极值剪应力都有关，一点的一般应力状态时反映剪应力特征的剪应力强度/八面体剪应力/应力强度等达到一定数值时该点屈服。27.弹性极限荷载:分析一结构受力变形，当结构中应力/应变水平最大的点即最危险的点刚达到屈服，但该点的变形还要受结构中其它处于弹性状态的点的变形的约束，因此该结构可以继续安全承载，此时结构所对应的外荷载为弹性极限荷载。28.塑性极限荷载；分析一结构受力变形，当结构中多点达到屈服，多点的屈服使结构刚变为不能继续承载的机构时，该结构对应的外荷载称为塑性极限荷载。29.理想弹塑性模型：一点的材料变形性质有弹性和塑性；应力/应变水平低时为理想弹性性质；当应力/应变水平达到屈服后应力水平保持不变而应变无限制增加，称这种变形性质为理想弹塑性；这种简化模型就是理想弹塑性模型。30.理想刚塑性模型：一点的材料变形性质是应力水平低时体积应变恒为零，称为刚性变形性质（非弹模无限大，而是泊松比为0.5，即材料是不可压缩的）；该点屈服后是应力水平保持不变而应变无限制增加，称这种变形性质为理想塑性；这种简化模型就是理想刚塑性模型，又称刚性理想塑性模型。31.线性强化模型：一点的材料变形性质是屈服后加载时应力水平可以提高且是线性提高的，称这种强化变形性质为线性强化模型。32.幂次强化模型：一点的材料变形性质是屈服后加载时应力水平可以提高且应力水平和应变水平之间是幂次函数，称这种强化变形性质为幂次强化模型。33.等向强化模型：认为一点屈服后可以强化，且各个方向都是同等水平的加载强化，这样的材料变形性质称为等向强化模型。34.应力强度：反映应力水平的一个二阶偏张量的不变量，退化到最简单应力状态就是只有一个不为零的拉压应力。35.剪应力强度：反映应力水平的一个二阶偏张量的不变量，退化到最简单应力状态就是纯剪切时六个应力量中只有一个不为零的剪切应力。36.偏平面：主应力/应变空间第一卦限的过原点等倾面，该面上静水压力/体积应变为零，反映剪应力/剪应变特征的张量不变量的大小和方向。37.罗地角：偏平面上反映剪应力/剪应变特征的张量不变量的方向。38.罗地参数:反映三个主应力/主应变之间相互大小关系的参数。39.主应力空间:假想的三维空间，空间中任一点都反映一种主应力状态。空间的坐标轴既反映主应力的大小又表示主应力方向。40.应力偏张量:应力剔除静水压力后的所余应力张量，反映剪应力特征的张量不变量的大小和方向。41.应力球张量:表示静水压力状态，任意方向均为主方向，且三个主应力都相等。42.八面体应力:假想的主应力构成的三维空间，该空间的过一点的八个卦限的等倾面上的应力，正应力均为该点的静水压力，剪应力为一个张量不变量