彈性力學基本方程及其張量表達(一)
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一:平面問題
01 設應力為x,y的線性函數(即二階微分等于0)


02 平衡方程(平衡微分方程)
應力與體力的關系:


03 設位移為x,y的線性函數(即二階微分等于0)

04 幾何方程(幾何微分方程)
應變與位移的關系:

05 物理方程(非微分方程)
應力與應變的關系:

06 邊界條件
位移邊界條件:


應力邊界條件:


07 用位移表示的平衡微分方程
由物理方程
可得,

將幾何方程代入,可得,

代入到平衡方程,可得用位移表示的平衡微分方程:

08 用位移表示的應力邊界條件

09 用應變表示的相容方程
由幾何方程
可得,


10 用應力表示的相容方程
將物理方程代入到用應變表示的相容方程,可得
將平衡方程代入,可得,

11 位移邊界條件一般無法轉為應力邊界條件
12 艾里應力函數(平面問題的應力函數)
假設體力為常量,
平衡方程:
相容方程:

求解平衡方程的通解(特解+齊次方程的通解):


無論艾里應力函數是什么樣的,應力分量總能滿足平衡方程。
13 用應力函數表示的相容方程

14 逆解法
首先假設滿足相容方程的應力函數;然后求出應力分量;最后校核應力分量滿足應力邊界條件。
15 半逆解法
首先假設滿足應力邊界條件的部分或全部應力分量;然后推出應力函數;最后校核應力函數滿足相容方程,以及其它應力分量滿足應力邊界條件。
16 附問
不管是逆解法還是半逆解法,都暗示著試探的含義。所以為什么沒有正解法!!!
二:空間問題(下一篇)
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