弹性力学和塑性力学的区别.doc

弹塑性力学作业
姓名:梅衍
学号:S201504229
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一、岩土类材料和金属材料的联系区别
1、金属是人工形成的晶体材料,而岩土类材料是由颗粒组成的多相体,是
天然形成的,也称为多相体的摩擦型材料。岩土类材料抗压不抗拉(抗拉压不等
性),而金属材料既可以承受拉力也可以承受压力。
2、在一定范围内,岩土类材料抗剪强度和刚度随压应力的增大而增大,这
种特性可称为岩土的压硬性。岩土的抗剪强度不仅由粘结力产生,而且由内摩擦
角产生。这是因为岩土由颗粒材料堆积或胶结而成,属于摩擦型材料,因而它的
抗剪强度与内摩擦角及压应力有关,而金属材料不具这种特性,抗剪强度与压应
力无关。
3、岩土为多相材料,岩土颗粒中含有孔隙,因而在各向等压作用下,岩土
颗粒中的水、气排出,就能产生塑性体变,出现屈服,而金属材料在等压作用下
是不会产生体变,实际上,金属材料的屈服由剪切应力控制,与静水压力无关。
这种持性可称为岩土的等压屈服特性。
4、在压力不太大的情况下,体积应变实际上与静水压力呈线性关系,对于
金属材料,可以认为体积变化基本上是弹性的,除去静水压力后的体积变形可以
完全恢复,没有残余的体积变形,即塑性变形不受静水压力影响。但对于岩土类
材料,静水压力对屈服应力和塑性变形的大小都有明显的影响,不能忽略。
5、岩土的体应变与剪应力有关,即剪应力作用下,岩土材料会产生塑性体
应变(膨胀或收缩),即岩土的剪胀性(包含剪缩性)。反之,岩土的剪应变也与平
均应力有关,在平均压应力作用下引起负剪切变形,导致刚度增大,这也是压硬
性的一种表现,而金属材料不存在这种特性。
6、岩土具有双强度特征。由于岩土存在粘聚力和摩擦力,从而显示岩土具
有双强度特征,而与金属材料显然不同。两种强度的发挥与消散决定了岩土类材
料的硬化与软化。
7、岩土类材料和金属材料的力学单元不同。金属连续介质材料的微单元,
球应力只产生球应变,偏应力只产生偏应变;而颗粒摩擦材料微单元中,球张量
和偏张量存在交叉影响。
8、虽然金属材料是各项同性材料,但通过一定的修正,金属材料塑性理论
的概念也适用于岩土类塑性材料。
二、弹性理论和塑性理论在描述材料变形理论中的区别联系
弹性理论和塑性理论在描述材料变形时既有区别又有联系,下面主要从两种
理论的基本假定、材料力学模型以及本构关系三个方面来讨论弹性理论和塑性理
论。

弹性理论和塑性理论作为固体力学的组成部分,它们的基本假定既有区别又
有联系。
弹性理论:
(1)连续性假设——假定物体是连续的。假定整个物体的体积都被组成这个物体
的介质所填满,不留下任何空隙。
(2)弹性假设——假定物体是完全弹性的。即当使物体产生变形的外力被除去以
后,物体能够完全恢复原来形状,不留任何残余变形。
(3)均匀性假设——假定物体是均匀的。就是整个物体是由同一材料组成的。整
个物体的所有部分具有相同的物理性质
(4)各向同性假设——假定物体是各向同性的。就是物体内一点的弹性在所有各
个方向都相同。
(5)小变形假设——假定物体受力以后,整个物体所有各点的位移都小于物体的
原有尺寸,因而应变和转角都远小于 1。
塑性理论:
(1)连续性假设——变形体内均由