Рассмотрим функцию f()=)= -. Исследуем эту функцию на экстремум учитывая что | ’|=1 (условие).
=1
Строим функцию F: F()= f(a1,a2,a3)-λ -1. Ищем безусловный экстремум функции F который является экстремумом для f’ =0, i=1,2,3
= + = + приравниваем частные производные к 0: + -λ -λ =0
+ - λ -λ =0
- λ = -λ ) =0
=0, =1,2,3 (3) –уравнение для определения параметров
Т.к. в уравнении поиска параметра в рассматриваемой задаче на условный экстремум функции F совпадает в точности с уравнением в задаче по поиску главных направлений тензора деформации, то отсюда следует, что главные векторы тензора деформации нормированного единецей, экстримальные значения функции F принимает когда параметры являются единственными векторами главный направлений тензора деформации.
Пусть , k=1,2,3. | |=1, -главные век. Тензора деформации. Тогда выписывается следующее равенство | |
= = = , а это f()=
Функция, при условии пап=1, принимает экстрим. Значения на главных направлениях тензора деформации. Эти экстримальные значения равны главным значениям тензора деформации.
Рассмотрим относительное уравнение –является ортом
Действительно: ,
=1
Условия совместности деформаций
Зададим:
– компоненты век перемещения
Найдем компоненты деформации
А если задать компоненты деф-ии, то найдутся такие перемещения, которые должны этим деформациям соответствовать.
Здесь задача переопределена: задаем 6 функций, а находим только 3, для того чтобы эту должны быть ограничения, которые называются условиями совместимости. Построим эти ограничения:
= ) (**)
2 -
2 (*)
; )
Подставляем (*) в (**)
= =
2 = + - =
- + + - |*
= + ,
где = ( - )
Вычислим производную
= - = - = + - =
=
– условие совместности
Различные виды малых деформаций
Р-м ф-ию для относит. Удлинений в направлении коорд. оси:
Пусть рассматр. задача, в которой относит. Удлинение малы:
тогда квадратами можно пренебречь =>
Рассмотрим ф-лу для сдвига:
Р-м случай, когда сдвиги малы:
Если малы относит. удлинения и сдвиги:
Т.о. симметр, кососим.
Кососиметр. Тензор с ik отвечает за поворот элемент. объема как в абсолютно тв. тела, т.е. элемент. Объем поступательно переходит в т-у, потом поворачив. Как абсолютно тв. тело, а потом происходят удлинения и сдвиги
Возмем гл. компоненты тензора eij Он симметричен. Имеет гл. напр-ия об-их через и примем в качестве ск в отч. конф
Чтобы выяснить, как 3ка в-ов деформируется, вспомним: |
Ск ортонорм => верхн. и нижн. индексы не разл =>
Возьмем мом. эл-т напр-й по
он перейдет в эл-т:
учитывая
пусть кроме отност. удлинений и сдвигов малы и повороты
т.к. малы, то того же пор-ка малости =>
=> малы =>
eij наз. тензором малых дифформаций
=> отл. от на малую величину
т.е. можно не разл. отч. и тек. конф.
Геом. лин. случай деформирования СС
Принимается, что перемещения т.к. среды ui малы по сравнию с характерным лин. размером. тела V:
L – характ. размер тела – min размер |
радиус в-р
=> исчезает разница между матер. и простр. коорд.