ВУЗ:
Составители:
3
1. Теория напряжений
Силы и напряжения. Внешние силы , действующие на некий объем
сплошной среды , бывают двух типов: поверхностные и объемные.
Поверхностные силы – это результат контакта двух объемов сплошной
среды , они распределены по поверхности и характеризуются
интенсивностью, т.е. величиной силы , приходящейся на единицу площади
поверхности. Если поверхность воздействия пренебрежительно мала , сила
называется сосредоточенной.
Объемные силы
действуют в каждой точке
объема сплошной среды (вес,
сила инерции). Рассечем
объем
AB
∪
плоскостью
Π
,
проходящей через
произвольно выбранную
точку
0
x
и делящую объем на
части
A
и
B
.
Выбросим часть
A
, а ее
воздействие на часть
B
заменим элементарными
усилиями
F
∆
на элементарные части
S
∆
сечения. Плоскость сечения
Π
однозначно определяется точкой
0
x
и нормалью
v
. Пусть
S
∆
- та площадка ,
для которой
0
x
∈
S
∆
. Тогда величина
0
lim
S
F
P
S
ν
∆→
∆
=
∆
r
называется полным
напряжением в точке
0
x
(
P
ν
зависит от выбора плоскости сечения
Π
, то есть
от нормали
v
). В некой декартовой системе координат вектор
P
ν
имеет вид
v
P
=
(,,)
vvv
XYZ
. Если нормаль
v
параллельна некоторой оси координат
(например,
Ox
), значит
v
удобно заменять значком соответствующей оси,
например, если
v
параллельна
Ox
,
P
ν
=
(,,)
vvv
XYZ
=
vxvyvz
X
еYеZе
=⋅+⋅+⋅
(
,,
xyz
еее
- орты осей координат). Составляющая
x
Xе
ν
⋅⊥Π
, такие
составляющие напряжения называются нормальными, две других
составляющие называются касательными напряжениями.
Иная система обозначений:
нормальная составляющая обозначается
δ
,
B
F∆
•
0
x
n
•
A
Π
Рис. 1
3 1. Теория напряжений Силы и напряжения. Внешние силы, действующие на некий объем сплошной среды, бывают двух типов: поверхностные и объемные. Поверхностные силы – это результат контакта двух объемов сплошной среды, они распределены по поверхности и характеризуются интенсивностью, т.е. величиной силы, приходящейся на единицу площади поверхности. Если поверхность воздействия пренебрежительно мала, сила называется сосредоточенной. Объемные силы действуют в каждой точке объема сплошной среды (вес, сила инерции). Рассечем • объем A ∪ B плоскостью Π , B ∆F проходящей через x0 произвольно выбранную • n A точку x0 и делящую объем на части A и B . Выбросим часть A , а ее Π Рис. 1 воздействие на часть B заменим элементарными усилиями ∆F на элементарные части ∆S сечения. Плоскость сечения Π однозначно определяется точкой x0 и нормалью v . Пусть ∆S - та площадка, r ∆F для которой x0 ∈ ∆S . Тогда величина Pν = lim называется полным ∆S → 0 ∆S напряжением в точке x0 ( Pν зависит от выбора плоскости сечения Π , то есть от нормали v ). В некой декартовой системе координат вектор Pν имеет вид Pv = ( X v , Yv , Z v ) . Если нормаль v параллельна некоторой оси координат (например, Ox ), значит v удобно заменять значком соответствующей оси, например, если v параллельна Ox , Pν = ( X v , Yv , Z v ) = =X v ⋅ еx +Yv ⋅ еy +Z v ⋅ еz ( еx , е y , еz - орты осей координат). Составляющая Xν ⋅ еx ⊥Π , такие составляющие напряжения называются нормальными, две других составляющие называются касательными напряжениями. Иная система обозначений: нормальная составляющая обозначается δ ,