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結構力學和彈性力學對比

　　引導語：結構力學是固體力學的一個分支，它主要研究工程結構受力和傳力的規(guī)律，以及如何進行結構優(yōu)化的學科，是土木工程專業(yè)和機械類專業(yè)學生必修的學科，應用于建筑業(yè)和機械制造業(yè)等領域。以下是小編整理的結構力學和彈性力學對比，歡迎參考!

　　結構力學它主要研究工程結構受力和傳力的規(guī)律，以及如何進行結構優(yōu)化的學科。結構力學研究的內容包括結構的組成規(guī)則，結構在各種效應作用下的響應，這些效應包括外力、溫度效應、施工誤差、支座變形等。主要是內力——軸力、剪力、彎矩、扭矩的計算，位移——線位移、角位移計算，以及結構在動力荷載作用下的動力響應——自振周期、振型的計算。

　　一般對結構力學可根據(jù)其研究性質和對象的不同分為結構靜力學、結構動力學、結構穩(wěn)定理論、結構斷裂、疲勞理論和桿系結構理論、薄壁結構理論和整體結構理論等。

　　結構靜力學是結構力學中首先發(fā)展起來的分支，它主要研究工程結構在靜載荷作用下的彈塑性變形和應力狀態(tài)，以及結構優(yōu)化問題。靜載荷是指不隨時間變化的外加載荷，變化較慢的載荷，也可近似地看作靜載荷。結構靜力學是結構力學其他分支學科的基礎。

　　結構動力學是研究工程結構在動載荷作用下的響應和性能的分支學科。動載荷是指隨時間而改變的載荷。在動載荷作用下，結構內部的應力、應變及位移也必然是時間的函數(shù)。由于涉及時間因素，結構動力學的研究內容一般比結構靜力學復雜的多。

　　結構穩(wěn)定理論是研究工程結構穩(wěn)定性的分支�，F(xiàn)代工程中大量使用細長型和薄型結構，如細桿、薄板和薄殼。它們受壓時，會在內部應力小于屈服極限的情況下發(fā)生失穩(wěn)(皺損或曲屈)，即結構產生過大的變形，從而降低以至完全喪失承載能力。大變形還會影響結構設計的其他要求，例如影響飛行器的空氣動力學性能。結構穩(wěn)定理論中最重要的內容是確定結構的失穩(wěn)臨界載荷。

　　彈性力學也稱彈性理論，主要研究彈性體在外力作用或溫度變化等外界因素下所產生的應力、應變和位移，從而解決結構或機械設計中所提出的強度和剛度問題。在研究對象上，彈性力學同材料力學和結構力學之間有一定的分工。材料力學基本上只研究桿狀構件;結構力學主要是在材料力學的基礎上研究桿狀構件所組成的結構，即所謂桿件系統(tǒng);而彈性力學研究包括桿狀構件在內的各種形狀的彈性體。

　　彈性力學所依據(jù)的基本規(guī)律有三個：變形連續(xù)規(guī)律、應力-應變關系和運動(或平衡)規(guī)律，它們有時被稱為彈性力學三大基本規(guī)律。彈性力學中許多定理、公式和結論等，都可以從三大基本規(guī)律推導出來。

　　求解一個彈性力學問題，就是設法確定彈性體中各點的位移、應變和應力共15個函數(shù)。從理論上講，只有15個函數(shù)全部確定后，問題才算解決。但在各種實際問題中，起主要作用的常常只是其中的幾個函數(shù)，有時甚至只是物體的某些部位的某幾個函數(shù)。所以常常用實驗和數(shù)學相結合的方法，就可求解。

　　在各向同性線性彈性力學中，為了求得應力、應變和位移，先對構成物體的材料以及物體的變形作了五條基本假設，即：連續(xù)性假設、均勻性假設、各向同性假設、完全彈性假設和小變形假設，然后分別從問題的靜力學、幾何學和物理學方面出發(fā)，導得彈性力學的基本方程和邊界條件的表達式。

　　假定物體是連續(xù)的，就是假定整個物體的體積都被組成這個物體的介質所填滿，不留下任何空隙。

　　假定物體是完全彈性的，就是假定物體完全服從胡克定律——應變與引起該應變的那個應力分量成比例。

　　假定物體是均勻的，就是整個物體是由同一材料組成的。

　　假定物體是各向同性的，就是物體內一點的彈性在所有各個方向都相同。假定位移和形變是微小的。

　　彈性力學與結構學其他力學的異同

　　相同點：

　　彈性力學的任務和結構力學的任務一樣，是分析各種結構物或其構件在彈性階段的應力和位移，校核它們是否具有所需的強度和剛度，并尋求或改進它們的計算方法。

　　不同點：

　　1.研究的對象不同材料力學主要研究桿件;結構力學研究桿系結構;彈性力學主要研究各種形狀的彈性體。

　　2.研究問題的方法不同

　　1)彈性力學研究問題時，在彈性體區(qū)域內必須嚴格考慮靜力學、幾何學和物理學三方面條件，在邊界上嚴格考慮受理條件或約束條件，由此建立微分方程和邊界條件，得出較精確的解答。