Физические компоненты тензора.



Перейдем к физическим компонентам

(101)

Где все компоненты в цилиндрической системе координат будут такими же, кроме

(102)

Откуда для физических компонент получаем уравнения равновесия в инженерной трактовке

(103)
(104)

 

Одномерная задача о раздувании трубы.

Рассмотрим задачу раздувания трубы внутреннего радиуса а и внешнего радиуса в внутренним давлением ку.

Искомые функции зависят только от радиуса

(105)

Последнее уравнение интегрируется

(106)

Но из граничных условий получаем, что константа равна нулю.

Первое уравнение можно удовлетворить тождественно, введя функцию повреждения

(107)

Из уравнений (94) получим в нашем случае

(108)

Откуда получаем уравнение совместности деформаций

(109)

Выразим в уравнении совместности деформаций компоненты тензора деформаций через компоненты тензора напряжений с помощью закона Гука

(110)

Из уравнений (109) и (110) получим

(111)

Откуда

(112)

И з уравнений (107) получаем

(113)

Из граничных условий мы получаем систему уравнений для двух констант А и В.

(114)

Откуда

(115)

Из закона Гука можем получить

(116)

Одномерная задача о вращающемся диске

Рассмотрим задачу о вращающемся диске.

 

Искомые функции зависят только от радиуса

(117)

Это уравнение можно удовлетворить тождественно, введя функцию повреждения

(118)
(119)

Откуда

(120)

И з уравнений (107) получаем

(121)

Постоянная В должна быть равна нулю, чтобы в центре диска были конечные напряжения. Вторая константа находится из условия свободной грани на внешнем радиусе.

(122)

Откуда

(123)

Лекция 8. Антиплоская задача теории упругости.

Кручение цилиндрических стержней.

Постановка задачи.

В рамках теории малых деформаций рассмотрим кручение цилиндрического стержня моментом, направленным вдоль третьей оси , а плоскость поперечного сечения стержня будет лежать в координатной плоскости , в декартовой системе координат.

Рассмотрим уравнение равновесия

(124)

Если мы добавим уравнения Бельтрами-Митчелла,

(125)

то система получится замкнутой, с учетом граничных условий.

Боковые поверхности и торцы свободны от усилий:

(126)

При этом задан крутящий момент

(127)

 

Полуобратныйметод Сен-Венана решения основывается на допущении вида поля перемещений, соответствующих кручению:

Здесь введены две неизвестные – угол закручивания и функция кручения . (128)

Откуда мы получаем выражение компонент тензора деформаций

(129)

Из закона Гука находим напряжения

(130)

Первые два уравнения равновесия (124) выполняются тождественно, а третье дает уравнение Лапласа для функции кручения

(131)

Граничные условия на боково          й поверхности дают

(132)

Здесь мы использовали следующие равенства

(133)

 

 

То есть система уравнений (131) и (132) формулирует задачу Неймана.

, (134)

Граничные условия на торцах

(135)

Выполняются автоматически при подстановке (130), а условие равенства моменту:

(136)

Дает связь между углом крутки и приложенным моментом


Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 802; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!