Основы теории напряженного и деформированного состояний. Власов А.В. - 28 стр.

UptoLike

Составители: 

+
+
+
2
2
2
31
2
31
2
2
32
2
32
2
22
2
22
σ
σσσσ
σσσσ
στ
nn
nn
+
+
+
1
2
21
2
2
σσσ
στ
στ
nn
nn
(1.31)
Неравенства ограничивают область значений нормальных и
касательных напряжений в наклонной площадке, проходящей через
заданную точку в том случае, если заданы значения главных нормальных
напряжений. Легко заметить, что если заменить неравенства равенствами, то
мы получим уравнения окружностей в координатах .
τ
σ
,
22
0
2
0
)()( ryyxx =+
nn
Напомним уравнение окружности, смещенной относительно начала
координат в точку
:
00
, yx
Поэтому первое неравенство представляет собой геометрическое место
точек на плоскости в координатах
, вне окружности, радиусом
τ
σ
,
1
()
2/
32
σ
σ
, центр которой имеет координаты:
=r
2
;0
32
σ
σ
στ
+
==
nn
Второе неравенствогеометрическое место точек внутри окружности:
2
;0;
2
3131
2
σ
σ
στ
σ
σ
+
==
=
nn
r
Третье неравенствогеометрическое место точек вне окружности:
2
21
;0;
2
21
3
τ
σ
σ
σ
σ
σ
+
=
n
n
=
=
n
r
Эти окружности называются главными окружностями Мора. Таким
образом, возможные значения нормальных
σ
и касательных
n
τ
напряжений
лежат внутри области, ограниченной тремя главными окружностями Мора.
Эта область вместе с ограничивающими ее окружностями называется
круговой диаграммой напряженного состояния Мора в точке тела (Рис.
1.10).
Точки P
1
, P
2
, P
3
пересечения главных окружностей диаграммы Мора с
осью абсцисс носят названия полюсов.
Поскольку знак касательных напряжений по диаграмме Мора получить
нельзя, то обычно ограничиваются верхней ее половиной.
Рассмотрим некоторые свойства диаграммы Мора.
1 свойство
Окружности 1, 2, 3, ограничивающие круговую диаграмму, являются
геометрическим местом точек, координаты которых дают величины
28
                                       ⎛ σ 2 − σ 3 ⎞ ⎫⎪
                                  2                  2
            ⎡      ⎛ σ + σ 3 ⎞⎤
     τ n2 + ⎢σ n − ⎜ 2       ⎟⎥       ≥⎜           ⎟
             ⎣     ⎝      2     ⎠⎦     ⎝     2     ⎠ ⎪
                                    2               2⎪
         2 ⎡        ⎛ σ 1 + σ 3 ⎞⎤     ⎛ σ1 − σ 3 ⎞ ⎪             (1.31)
      τ n + ⎢σ n − ⎜            ⎟⎥ ≤ ⎜            ⎟ ⎬
             ⎣      ⎝     2     ⎠ ⎦    ⎝     2    ⎠    ⎪
                                    2               2⎪
             ⎡      ⎛ σ + σ 2 ⎞⎤       ⎛σ −σ 2 ⎞
      τ n2 + ⎢σ n − ⎜ 1         ⎟⎥ ≥ ⎜ 1           ⎟ ⎪
             ⎣      ⎝     2     ⎠⎦     ⎝     2 ⎠ ⎪
                                                       ⎭
      Неравенства ограничивают область значений нормальных и
касательных напряжений в наклонной площадке, проходящей через
заданную точку в том случае, если заданы значения главных нормальных
напряжений. Легко заметить, что если заменить неравенства равенствами, то
мы получим уравнения окружностей в координатах σ n ,τ n .
      Напомним уравнение окружности, смещенной относительно начала
координат в точку x0 , y0 :
       ( x − x0 ) 2 + ( y − y 0 ) 2 = r 2
       Поэтому первое неравенство представляет собой геометрическое место
точек на плоскости в координатах σ n ,τ n , вне окружности, радиусом
r1 = (σ 2 − σ 3 ) / 2 , центр которой имеет координаты:
                              σ +σ3
       τ n = 0;          σn = 2
                                    2
       Второе неравенство – геометрическое место точек внутри окружности:
             σ −σ3                             σ +σ3
        r2 = 1           ;     τ n = 0;   σn = 1
                  2                              2
       Третье неравенство – геометрическое место точек вне окружности:
             σ −σ2                             σ +σ2
        r3 = 1           ;     τ n = 0;   σn = 1
                  2                              2
       Эти окружности называются главными окружностями Мора. Таким
образом, возможные значения нормальных σ n и касательных τ n напряжений
лежат внутри области, ограниченной тремя главными окружностями Мора.
Эта область вместе с ограничивающими ее окружностями называется
круговой диаграммой напряженного состояния Мора в точке тела (Рис.
1.10).
       Точки P1, P2, P3 пересечения главных окружностей диаграммы Мора с
осью абсцисс носят названия полюсов.
       Поскольку знак касательных напряжений по диаграмме Мора получить
нельзя, то обычно ограничиваются верхней ее половиной.
       Рассмотрим некоторые свойства диаграммы Мора.
       1 свойство
       Окружности 1, 2, 3, ограничивающие круговую диаграмму, являются
геометрическим местом точек, координаты которых дают величины


                                                                      28