线性弹性
数学术语
弹性段的线性关系是一个专业名词,是指应力与应变呈线性关系的形变。
线性和弹性的关系
弹性问题可能是线性的,也可能不是线性的,因为有势的向量场也包括非线性场。通常在力学上把弹性问题分为两类,一类叫做线性弹性问题,一类叫做非线性弹性问题,就是这个原因。
1、弹性包括线弹性和非线性弹性,弹性简单说指卸载后变形按原路径返回,没有残余变形,线弹性是应力与应变是直线关系,非线性弹性应力与应变是曲线。
2、在材料力学中,有比例极限与弹性极限两个概念,比例极限是符合虎克定律的最高限,弹性极限是没有塑性变形的最高限,那么在比例极限到弹性极限这一区段内,应力、应变是什么关系?怎么理解?是否可以理解为在比例极限到弹性极限区段内,虽然仍是弹性变形,但E值已非常量。续:弹性极限范围内:构件发生弹性变形,即撤除外力构件没有塑性变形;比例极限范围内:构件除了满足上面的条件,其应力-应变还成线性关系。即:比例极限就是线性弹性极。
常见问题
1、弹性分线性弹性和非线弹性。线弹性指应变与应力成比例,符合胡克定律。 非线弹性的E是变化的。
2、请注意非线性包括:物理非线性、几何非线性和状态非线性。弹性和线性是不同的两个问题,弹性指材料变形的恢复能力,线性指的是应力-应变几何形状关系的描述。
3、应注意的是弹性与几何非线性的差别。后者指的是位移与应变之间的非线性关系,主要是由于大转动造成的。不管是材料处于线弹性还是非线性弹性状态,都有可能出现几何非线性的情况。同时即使材料处于塑性状态,也不一定出现几何非线性。所以说两者是不同的概念,并没有必然的联系。在进行有限元分析的时候,只有材料处于线弹性并且转动量级很小,约束也是线性的时候才能进行通常的线性有限元分析,否则都是非线性的。
相关材料的问题
1、当材料的本构模型,即应力--应变曲线为双折线时,很容易误认为这是线弹性,但事实上这是非线性。弹性的定义:一条从原点出发且不发生任何弯折的直线。
2、非线性除了材料非线性和几何非线性外,还包括边界条件的非线性,最典型的就是接触问题。还有一个例子就是所谓的非保守结构系统,例如荷载的方向随结构的形状变化而变化(索的风荷载作用),这时的力学分析很难。
3、弹性不一定是线性,因为它可以是几何非线性,通常我们所说的大变形弹性就是这种情况。我们所说的线弹性是指材料是弹性的,变形是小变形。
参考资料
最新修订时间:2022-08-25 16:52
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概述
线性和弹性的关系
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