虛應力原理

虛應力原理

虛應力原理是指位移協調狀態取為真實狀態,而靜力可能狀態為虛擬狀態時的虛功原理,又稱虛力原理。虛應力原理實質上是位移協調條件。所假定的應力分量同時滿足平衡和位移協調的要求,因而它們必是真解。套用這個結論,便可導出按應力求解的方程。

基本介紹

  • 中文名:虛應力原理
  • 外文名:principle of virtual stress
  • 學科:水利工程
  • 領域:工程技術
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簡介

虛應力原理是指位移協調狀態取為真實狀態,而靜力可能狀態為虛擬狀態時的虛功原理,又稱虛力原理。虛應力原理實質上是位移協調條件。所假定的應力分量同時滿足平衡和位移協調的要求,因而它們必是真解。套用這個結論,便可導出按應力求解的方程。

虛功原理

概念

虛功原理是結構力學的基本原理之一,能夠解決很多重要的問題。它可以表述為:變形體系處於平衡的必要和充分條件是,對於任何虛位移,外力所作虛功的總和等於各微段上的外力(各截面上暴露出來的內力)在其相應的變形上所作虛功的總和,即外力虛功等於變形虛功。
虛功原理中所指虛位移是與力狀態無關的任何其他原因(力、溫度改變、支座移動等)引起的,甚至是假象的。虛位移應滿足微小、為約束允許和符合變形連續條件。在理論力學中已經討論過的剛體虛功原理是變形體系虛功原理的一個特例。它表述為:剛體在外力作用下處於平衡的必要和充分條件是,對於任何虛位移,外力所作的虛功之和恆等於零。

套用條件

(1)力系在變形過程中始終保持平衡;
(2)變形是連續的,不出現搭接和裂縫;
(3)虛功原理既適合於變形體,也適合於剛體。

虛力原理

彈性力學中的一個普遍的能量原理,它可表述為:在彈性體上,外力在可能位移上所作的功等於外力引起的可能應力在相應的可能應變上所作的功。其中可能位移是指滿足變形連續條件和位移邊界條件的位移;可能應力是指滿足平衡方程和力的邊界條件的應力。
虛功原理是彈性力學中各種能量原理 (如彈性力學最小勢能原理和彈性力學最小余能原理)和能量方法(如單位載荷法和布勃諾夫-伽遼金法)的核心。由這一原理還可導出下列兩個重要原理:
①虛位移原理
若有一組內、外力,它們和各種可能位移及其對應的應變都使上式成立,則這組內、外力必定是平衡的。
②虛內力(應力)原理
若有一組位移和應變,它們和各種可能的內力(應力)都使上式成立,則這組位移和應變必定是連續的。

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