Реферат: Задача о бесконечной ортотропной пластинке

с эллиптическим отверстием

Оглавление

1. Общетеоретическая часть

2. Прикладная часть

2.1 Физическая постановка задачи

2.2 Упругие свойства материала

Возможно вы искали - Реферат: Задача остовных деревьев в k–связном графе

2.3 Математическая постановка задачи

2.4 Аналитическое решение

2.5 Иллюстрация распределения напряжений

Используемая литература.

Приложение 1. (Расчетная схема на MathCad 7.0 )

Похожий материал - Реферат: Задачи Лоповок

Приложение 2. (График распределения напряжений).

1. Общетеоретическая часть


?????????? ??????????? ????????? ? ????????? ?????????? ? ??????. ????? ????????? ?????? ?? ?????? ?????????, ? ??? ?1 , ?2 ???????? ?? ??????? ???????????? ?????????. ?? ????????? ????????? ????????? ?????????????? ???????? p1 , p2 ????? ??????????????? ????.

Общая система уравнение теории упругости выглядит следующим образом:

(1)

Уравнения равновесия применительно к рассматриваемой задаче, т.е. когда напряжения зависят только от двух координат, запишутся так:

(2)

В нашей задаче искомыми являются шесть функций компонент тензора напряжений . Но в уравнения равновесия (2) не входит , тем самым этой функции определяется особая роль. Для простоты последующих математических выкладок примем следующие предположения. Пусть для f1 (x1 ,x2 ) и f2 (x1 ,x2 ) существует потенциал, т.е. такая функция U(x1 ,x2 ) для которой выполняются условия:

(3)

Так как силы f1 и f2 задаются при постановки задачи, то потенциал U так же известная функция. Подставляя (3) в (2) получим:

(4)

Очень интересно - Реферат: Задачи Пятого Турнира Юных Математиков

Введем также еще две функции F(x1 ,x2 ) и y(x1 ,x2 ), которые называются функциями напряжений и вводятся следующим образом:

Нетрудно видеть, что при подстановки всех этих формул в систему (4) все три уравнения будут равны нулю. Теперь если мы найдем функции F(x1 ,x2 ) и y(x1 ,x2 ), то будут найдены и функции компонент тензора напряжений, кроме компоненты .

Для упрощения дальнейших выкладок сделаем следующие преобразования. Так как тензор модулей упругости Сijmn представляет собой матрицу 6х6 из которых 21 компонента независимая, то для тензора напряжений и тензора деформаций вводится матрица столбец:

Тогда уравнения Коши запишутся следующим образом:

а через напряжения компоненты деформации определяются по закону Гука:

(5)

Вам будет интересно - Реферат: Зенон Элейский, его парадоксы и понятия бесконечности

где aij - компоненты матрицы независимых постоянных тензора упругих податливостей Dijmn .

Обозначим как неизвестную функцию D(x1 ,x2 ), тогда из закона Гука следует, что:

а выражение для будет равно:

Теперь введем приведенные коэффициенты деформации, для которых имеет место выражение:

, где i,j=1..6 (6)

Подставим выражение для в обобщенный закон Гука, тогда с учетом приведенных коэффициентов деформаций эти выражения примут вид:

Похожий материал - Реферат: Золотое сечение

Подставляя эти выражения в уравнения Коши получим следующую систему:

(7)

Уравнения системы (7) включают в себя и уравнения Коши и закон Гука. В этой системе величины - константы, величины и D зависят от двух координат x1 и x2 , а перемещения ui - функции трех координат.

Система (7) является системой в частных производных относительно ui и решается последовательным интегрированием уравнений. Интегрирование следует проводить в следующем порядке - сначала необходимо проинтегрировать 3, 4 и 5 уравнения. После интегрирования 3-го уравнения получим:

(8)

Подставляя u3 в 4-ое уравнение и интегрируя его получим:

(9)