【摘 要】
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以杆的横截面为研究对象,讨论了其自由度,给出了截面虚位移定义,并定义变分和偏微分运算对独立坐标服从交换关系.给出了曲面约束的基本假设,讨论了约束对截面自由度的影响以
【机 构】
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上海应用技术学院机械与自动化工程学院; 上海交通大学工程力学系; 上海大学力学系 上海200235; 上海200030; 上海200436;
【基金项目】
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国家自然科学基金(批准号:10472067)资助的课题.~~
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以杆的横截面为研究对象,讨论了其自由度,给出了截面虚位移定义,并定义变分和偏微分运算对独立坐标服从交换关系.给出了曲面约束的基本假设,讨论了约束对截面自由度的影响以及加在虚位移上的限制方程.从D’Alembert原理出发结合虚功原理,建立了弹性杆动力学的D’Alembert_Lagrange原理,当杆的材料服从线性本构关系时,化作Euler_Lagrange形式、Nielsen形式和Appell形式.由此导出了Kirchhoff方程以及Lagrange方程、Nielsen方程和Appell方程,得到了用截面弹性应变势能和转动动能表示的能量关系式.对于受曲面约束情形,导出了带乘子的Lagrange方程.建立了弹性杆动力学的积分变分原理的数学表达式,在线性本构关系下化作Hamilton原理的数学表达式.用正则变量描述截面的状态,定义了Hamilton函数,导出了Hamilton正则方程.构筑了弹性杆动力学建模的分析方法———双自变量分析力学的理论框架.
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