哈工大材料力学上机大作业标准答案

1、材料力学上机大作业 题目名称：应力状态分析 班号： 1033002 学号： 1103300233 姓名： 杜科材 学院： 土木工程学院 完成时间： 2011.12.2 使用软件： Visual Basic 应力状态分析 问题的提出 该程序可以解决的问题： 平面应力状态，已知 x，y，xy 和角度的情况下计算不同 任意截面的应力分量， 还可以计算平面应力状态主应力的大小和方向并能画出应力圆； 空 间应力状态，已知 x， y，z，xy 等的情况下计算主应力和最大切应力。 数学模型 1、平面应力状态任一斜截面上既有正应力又有切应力，公式为： 2、平面应力状态主应力大小及方向 、公式 主应力计算公式

2、主平面方位计算公式 3、最大切应力：最大切应力发生在与主平面夹 45 度角的平面方位。 其公式 4、应力圆 应力圆原理： xy 圆心： 半径： xy 5、三向应力状态 三向应力计算公式： 特征方程： 三个不变量 I 1xyz x yx y zy z xz xy y yz z zx x yx zx x I2 I3 xy zy xz yz 三、 程序流程图 平面应力计算 打开界面选择平面应力计算 出现数据输入对话框 入 x， y，xy 和角度 点击计算 可计算出任意截 面的应力分量以及三个主应力和最大切应力 记录数据 点击清除可进行重复计算 空间应力状态计算 打开界面选择空间应力状态计算出现数据输

3、入对话框 输入 x，y，z， xy ， yz ，xz点击计算 得 出结果可计算出三个主应力及最大切应力 记录数据 点击清除可以重复计算 四、程序说明 本程序分为平面应力状态与空间应力状态 ,点击相应主菜单进行相应的计算。 平面应力状态： 本程序能进行多次重复输入与计算 根据提示输入数据进行计算 输入 X，Y，XY 方向上的应力值及 X转动的角度值，点击 计算 按扭，进行数 值计算。 可画出与数据相对应的应力圆 空间应力状态 : 本程序能进行多次重复输入与计算 根据提示输入数据进行计算 输入 X，Y，Z，XY ，YZ，ZY 方向上的应力值，点击 计算按扭，可以计算出 三个主应力及最大切应力。 五

4、、程序源代码 Private Sub clear3_Click(Index As Integer) Dim j As Integer Text1.Text = Clear Text2.Text = Clear Text3.Text = Clear Text11.Text = Clear Pic1.Cls For i = 0 To 6 Step 1 Text10(i).Text = Clear Next i End Sub Private Sub Combo1_Click() Pic1.Cls If Combo1.ListIndex = 1 Then Frame2.Visible = False

5、 Frame1.Visible = True Frame3.Visible = False Else Frame1.Visible = False Frame2.Visible = True Frame3.Visible = False End If End Sub Private Sub Command1_Click() Text10(4).Visible = False Text10(5).Visible = False Text10(6).Visible = False Dim a(6) As Double Dim i(3) As Double Dim j As Integer Dim

6、x(3) As Double, w As Double, t As Double a(0) = Val(Text4.Text) a(1) = Val(Text5.Text) a(2) = Val(Text6.Text) a(3) = Val(Text7.Text) a(4) = Val(Text8.Text) a(5) = Val(Text9.Text)i(0) = -1 * (a(0) + a(1) + a(2) I1 i(1) = a(0) * a(1) - a(3) * a(3) + a(1) * a(2) + a(0) * a(2) - a(4) * a(4) - a(5) * a(5

7、) I2 i(2) = -1 * (a(0) * a(1) * a(2) + 2 * a(3) * a(4) * a(5) - a(1) * a(5) * a(5) - a(0) * a(4) * a(4) - a(2) * a(3) * a(3) I3 以下解一元三次方程 3+I(0)* 2+I(1)* +I(2)=0 a b c d 一元三次方程 aX3bX2cXd=0，( a，b，c，d R，且 a0)。 重根判别式 : A=b2 3ac ； B=bc 9ad； C=c23bd， 总判别式 : =B24AC。 当 A=B=0 时，盛金公式( WhenA=B=，0 Shengjins Fo

8、rmula )： X1=X2=X3= b/(3a)= c/b= 3d/c 。 当=B24AC=0时，盛金公式( X1= b/a K； When=B2 4AC =0， Shengjins Formula )： X2=X3= K/2 ， 其中 K=B/A，(A0) 。 当=B24AC0时，盛金公式( X1=( b 2A(1/2)cos( /3)/(3a) When=B2 4AC0，1T1)。/ Dim e As Double, b As Double, c As Double, D As Double e = i(0) 2 - 3 * i(1) b = i(0) * i(1) - 9 * i(2)

9、 c = i(1) 2 - 3 * i(0) * i(2) D = b 2 - 4 * e * c If (0 = e) And (0 = b) Then x(0) = x(1) = x(2) = -i(0) / 3 ElseIf 0 = D Then x(0) = -i(0) + b / e x(1) = x(2) = -b / (2 * e) ElseIf (D x(1) Or x(1) x(2) 定 1 2 3 For j = 0 To 1 Step 1 If x(j) x(j + 1) Then temp = x(j + 1) x(j + 1) = x(j) x(j) = temp E

10、lse End If 排序 y(0) y(1) y(1) Or y(1) y(2) 排序 y(0) y(1) y(i + 1) Then temp = y(i + 1) y(i + 1) = y(i) y(i) = temp Else End If Next i Loop Label5(4).Visible = True Label5(5).Visible = True Label5(6).Visible = True Text10(4).Visible = True Text10(5).Visible = True Text10(6).Visible = True Text10(0) = S

11、tr$(CInt(y(2) CInt() 四舍五入取整 Text10(1) = Str$(CInt(y(1) Text10(2) = Str$(CInt(y(0) Text10(3) = Str$(CInt(y(2) - y(0) / 2) Text10(4) = Str$(CInt(z(0) Text10(5) = Str$(CInt(z(1) Text10(6) = Str$(CInt(z(2) Pic1.ScaleHeight = -(10 * x(7) 根据应力圆大小建立坐标系 Pic1.ScaleWidth = (10 * x(7) Pic1.AutoRedraw = True Pi

12、c1.ScaleLeft = -(Pic1.ScaleWidth / 2) Pic1.ScaleTop = -(Pic1.ScaleHeight / 2) Pic1.AutoRedraw = True Pic1.Line (-Pic1.ScaleWidth / 2, 0)-(Pic1.ScaleWidth / 2, 0), RGB(0, 0, 0) 华X轴 Pic1.Line (0, -Pic1.ScaleHeight / 2)-(0, Pic1.ScaleHeight / 2), RGB(0, 0, 0) 画 Y轴 Pic1.Circle (x(0), 0), x(7) 应力圆 Pic1.D

13、rawWidth = 3 调整点大小 Pic1.Line (x(0), 0)-(Val(Text1.Text), -Val(Text3.Text), &HFFFF& 圆心到起 始点连 Pic1.PSet (x(0), 0), RGB(255, 0, 0) 画圆心 Pic1.PSet (x(0) + x(7), 0), RGB(255, 0, 0) 主应力 Pic1.PSet (x(0) - x(7), 0), RGB(255, 0, 0) 主应力 Pic1.PSet (x(0), x(7), RGB(255, 0, 0) 最大切应力 Pic1.PSet (x(0), -x(7), RGB(25

14、5, 0, 0) 最大切应力 Pic1.DrawWidth = 1 恢复点大小 End Sub Private Sub Command3_Click() Dim i As Integer For i = 0 To 6 Step 1 Text10(i).Text = Clear Next i Text4.Text = Clear Text5.Text = Clear Text6.Text = Clear Text7.Text = Clear Text8.Text = Clear Text9.Text = Clear End Sub Private Sub Form_Load() Frame1.Visible = False Frame2.Visible = False Frame3.Visible = False End Sub 六、计算实例 1. 平面应力状态分析 已知应力状态： x=67MPa,y=87MPa,xy=34MPa，=67求指定截面的 应力，并求出主应力和最大切应力。 程序运行结果 2空间应力状态分析 已知应力状态： x=83MPa,y=67MPa,