非零应矩弹性理论的创新

作者:理工分社发布时间:2013-05-08 16:20:37
  由韩文坝、黄双华合著的《非零应矩弹性理论》已由重庆大学出版社出版发行,该书为现行弹性理论无法解决的短梁和大型工程设计奠定了理论基础,从根本上解决了大型工程、短梁的断裂和坍塌事故的技术难题。
  书中“应矩”的定义:作用在单位面积上的力矩的极限。在实践中,现行的弹性理论只能解决细长杆的问题,用于大型工程设计就出现断裂现象。理论上现行弹性理论不能使部分受力体平衡,而平衡是弹性理论的根本,其原因就是现行的弹性理论把应矩认定为零,但是,实际上应矩明显不为零。因此,新弹性理论出现了与应力矢量同等重要的新物理量——应矩矢量。把作用在任意截面上的应矩分解成扭应矩和弯应矩,则微元体平衡就由9个应力分量和9个应矩分量组成,这就建立了新的弹性理论基础模型。用力和力矩平衡方程推导出包含有应矩分量的新平衡微分方程和新边界条件,打破了剪应力互等定理,把拉(压)、剪、扭、弯4种变形中的应力和应矩用偏微分方程联系起来,完全不同于现行弹性理论中把扭矩和弯矩化成剪应力和正应力。利用应矩的概念,得出纯扭转体内只有扭应矩,而无剪应力;纯弯曲体内只有弯应矩而无正应力;指出微单元体平衡与质点的平衡不等价;由实验得出扭转定律和弯曲定律;用质点平衡应力建立了新的强度条件,并被清华大学国家破坏力学重点实验室实验所证实。新弹性理论能圆满解决现行弹性理论不平衡的矛盾,这是新弹性理论正确性的一个方面的证明。含有18个应力、应矩分量的新平衡微分方程,为新弹性理论的研究开辟了广阔的天地。本书的重点是论述现行弹性理论基础存在的根本问题,因此,不对弹性力学复杂的求解过程进行详述,而是按照材料力学的内容顺序进行修正。这样做不仅使新弹性理论与现行理论的对比明显,更重要的是弹性力学与材料力学结合得更加紧密,使新弹性理论在工程实践中的应用更加广泛。
    该书可供高等学校师生、科研人员和工程技术人员参考使用。