弹 性 力 学 ELASTICITY5.1 弹性体的应变能变分法:泛函:以函数为自变量的一类函数,即函数的函数。 研究泛函及其极值的求解方法。称 为y(x)的变分,它是一个无穷小的任意函数。弹 性 力 学 ELASTICITY 弹性力学变分法的本质就是把弹性力学基本方程的定解问题,变为求泛函的极值问题,而在求问题的近似解时,泛函的极值问题又变成函数的极值问题,因此,最后把问题归结为求解线性代数方程组。 弹性力学变分法中研究的泛函就是弹性体的能量(应变能、外力势能等)。 弹性力学中的变分法又称能量法。能量法是有限单元法的重要基础。弹 性 力 学 ELASTICITY 弹性体受外力作用后要发生变形,同时弹性体内将积蓄能量。卸载后,这种能量又随变形的消失而全部转换为其他形式的能量。这种随弹性变形的增减而改变的能量称为应变能。 Ve = W 弹性体在受外力作用而变形时,外力和内力均将作功。对于弹性体,外力在相应位移上作的功,在数值上就等于积蓄在物体内的应变能。 功能原理应变能:弹 性 力 学 ELASTICITY应变能密度:单位体积的应变能。 设弹性体只在某一方向,如 x 方向,受均匀的正应力