* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
12
Напряжения и деформации в сплошных средах
вычи
Напряжение: на произвольно ориентирован пой площадке сляется по компонентам напряжения {формулы Коши):
S S
nx
= о cos пх f- i y cos ny -- i
х
X
KZ
cos nz (1
ny
^
Ty cos
X
nx + o cos ny H- т^ cos яг;
y
г / t f
= т
г А
cos nx + x
cos m/ + о
г
cos лг.
Эти формулы вытекают из условий равновесия элементарного те траэдра (рлс. 3); nx, пу пг — углы между нормалью к косой площадке и соответственно осями x у, г. Если к элементам тела не п р и л о ж о У ны внешние объемные моменты (напри мер, магнитные моменты), то тензор на
% t
пряжения симметричен, т. е. т
хг
=
Т„х =
•У*
т
гу
В дальнейшем будем рассматривать только этот случай; несимметричную меха¬ нику сплошной среды, см., например, в работе |8J. Нормальное напряжение на данной площадке
Рис. а. Элементарны» раэдр гет
о
z
п
= а
2
х
cos ax--Qy cos ny -f
1
3
•4- o cos n г + 2т ^j- 2 т
у7
ху
cos nx cos
+ (2)
cos ш/ cos пг + 2т
хг
cos nx cos nz.
При рассмотрении общих вопросов удобно обозначать оси прямо¬ угольных координат через xi (/ ™ 1, 2, 3 ) , Тогда компоненты напряже ния будут обозначены через о;/ ( i , / = 1, 2, 3 ) . При переходе к другой, прямоугольной координатной системе х образуют по формуле (3)
{
компоненты напряжения пре
t&i
f
й=11=
2
°kt tk*fr
a
где ct ? — косинус угла между старой осью x и новой осью x . Главные напряжения. В каждой точке тела существуют, по крайней мере, три взаимно перпендикулярные площадки, на которых касатель ные напряжения равны нулю. Эти площадки называют главными, а паправления нормалей к этим площадкам называют главными направле ниями (или главными осями) тензора напряжения. Н а главных пло щадках действуют главные нормальные напряжения a a a . Если глав¬ ные напряжения различны, имеется только три главных направления. Если два главных напряжения равны (например, о = ст ), напряженное состояние характеризуется осеной симметрией; любая площадка, содержащая ось 1 — г л а в н а я . Если все главные напряжения равны
i k
l t
2i
3
2
3