Page 121 - 126
P. 121

a ij = a ji      .
                            Якщо  при  сумісній  дії  напружень   x  і   у  відповідне
                            видовження вздовж осі х під дією  у позначити  х( у), а через
                             у( х) – видовження вздовж осі у під дією  х, то аналітичний
                            вираз       теореми       про       взаємність       робіт      є
                            таким:               .
                                     x  x  y    y  y  x
                                      
                            Оскільки        a   ,       a   , то а 12=а 21. І в результаті
                                         
                                       x  y     12  y  y  x    21  x
                            маємо не 36 незалежних сталих коефіцієнтів, а 21, причому це
                            має місце для загального випадку анізотропії. Для часткових
                            випадків  анізотропії  –  ортотропії,  трансверсальної  ізотропії
                            таких незалежних сталих буде ще менше.
                                Звичайно, коефіцієнти а ij виражаються через уже звичні для
                            нас  пружні  сталі  матеріалу  –  модулі  Юнга  Е  і  коефіцієнти
                            Пуассона . Відмінність від ізотропного випадку лише в тому,
                            що  ,  наприклад  ,  для  випадку  ортотропного матеріалу  таких
                            модулів Юнга буде три – для кожного з напрямків х, у, z і т.д.
                                   Зауваження.  На  базі  співвідношень  закону  Гука  (4.33)
                            робимо  важливий  висновок,  що  при  умові  рівності  нулеві
                            дотичних  напружень   xy= yz= zx=0  не  обов’язково  будуть
                            рівними  нулеві  кутові  деформації   yz,   zx  i   xy.  Тому  для
                            анізотропного  середовища  в  загальному  випадку  головні  осі
                            напруженого і деформованого станів не співпадають.

                                    4.8   ПОТЕНЦІАЛЬНА ЕНЕРГІЯ ДЕФОРМАЦІЇ

                               В  розділі  1  у  постановчому  питанні  і  в  розділі  2  для
                            часткового  випадку  розтягу  стержнів  ми  вже  зустрічалися  з
                            поняттям  про  потенціальну  енергію.  Зараз  розширимо  його
                            для загального випадку напруженого стану. Згідно з законом
                            збереження,  енергія,  накопичена  в  елементарному  об’ємі,
                            рівна роботі сил, прикладених до поверхні елемента.
                                Повернемося  до  рис.4.5,  де  зображено  дію  напружень  на
                            “видимих” і “невидимих” гранях елемента – паралелепіпеда з
                            гранями  dx,  dy,  dz.  Повна  розтягуюча  сила  на  гранях  з
                            нормаллю х є такою

                                                       Р х= хdydz,


                                                           310
   116   117   118   119   120   121   122   123   124   125   126