材料力学上机大作业c语言,材料力学上机大作业.doc

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材料力学上机大作业

Harbin Institute of Technology

材料力学上机作业

课程名称： 材料力学

设计题目： 应力状态分析

院 系： 机电学院

班 级：

姓 名：

学 号：

指导教师：

设计时间：

哈尔滨工业大学

材料力学上机作业

设计题目

题目7 应力状态分析

输入：

平面应力状态输入：

；某截面方位角

空间应力状态输入：

输出：

输出主应力

最大切应力()

如为平面应力状态则需要输出方位角斜截面上的应力 及主方向角

画出应力圆示意图

程序计算设计过程

平面应力状态分析

对于任意平面应力状态，有

=

主应力为：

并且由

可求得主应力方向角。

对于任意一个方位角，有：

从而，输入任意角，即可求得该截面的应力状态，

并且都是关于的函数，上式即为应力圆的参数方程，参数为。将从0到pi取一系列的值，则可以求出一系列的，在坐标系中找到对应点，连接即可作出应力圆。

空间应力状态分析

解特征方程

即可求出主应力

其中：

再由 可求得最大切应力。

求解三向应力圆：

三个圆的圆心分别为：

半径分别为：

由此可以求出三个应力圆的方程，从而作出三向应力圆。

程序代码

clear all

reg=input('选择应力状态方式(1或2)：');

if reg==1

sigmax=input('输入x轴方向正应力(单位Mpa) sigmax=');

sigmay=input('输入y轴方向正应力(单位Mpa) sigmay=');

txy=input('输入切应力(单位Mpa)txy=');

sigma1=(sigmax+sigmay)/2+(((sigmax-sigmay)/2)^2+txy^2)^(1/2);

sigma2=0;

sigma3=(sigmax+sigmay)/2-(((sigmax-sigmay)/2)^2+txy^2)^(1/2);

tm=(sigma1-sigma3)/2;

alpha=(1/2)*atan(2*txy/(sigmax-sigmay));

sigmat=(sigmax+sigmay)/2+(sigmax-sigmay)*cos(2*alpha)/2+txy*sin(2*alpha);

if sigmat==sigma1;

alpha1=alpha;

alpha3=alpha+pi/2;

else

alpha3=alpha;

alpha1=alpha+pi/2;

end

display('主应力为：');

display(sigma1);

display(sigma2);

display(sigma3);

display('主方向为：');

display(alpha1);

display(alpha3);

display('最大切应力为：');

display(tm);

alpha=input('输入截面方位(以弧度表示) alpha=');

sigmar=(sigmax+sigmay)/2+(sigmax-sigmay)*cos(2*alpha)/2+txy*sin(2*alpha);

tr=-(sigmax-sigmay)*sin(2*alpha)/2+txy*cos(2*alpha);

display('截面处应力状况：');

display('正应力：');

display(sigmar);

display('切应力：');

display(tr);

i=0;

for theta=0:pi/200:pi

sigmat=(sigmax+sigmay)/2+(sigmax-sigmay)*cos(2*theta)/2+txy*sin(2*theta);

tt=-(sigmax-sigmay)*sin(2*theta)/2+txy*cos(2*theta);

i=i+1;

CG(i)=sigmat;TT(i)=tt;

plot(CG,TT),axis equal;

title('应力圆');xlabel('正应力sigma/ MPa');ylabel('切应力t/MPa');grid on;

end

elseif reg==2

sigmax=input('输入x轴方向正应力 (单位Mpa)sigmax=');

sigmay=input('输入y轴方向正应力(单位Mpa) sigmay=');

sigmaz=input('输入y轴方向正应力 (单位Mpa)sigmaz='