При плоском и объемном напряженных состояниях
(обобщенный закон Гука)
Определим деформации и в направлениях главных напряжений при плоском напряженном состоянии (рис. 2.9). Для этого используем закон Гука для одноосного напряженного состояния.
Рис. 2.9. От действия одного напряжения относительное удлинение по вертикали равно (2.15)
и одновременно в горизонтальном направлении относительное сужение равно (2.16) От действия одного только имели бы в горизонтальном направлении удлинение и в вертикальном направлении – сужение : ( – коэффициент поперечной деформации). Суммируя деформации, получаем (2.17)
Эти формулы выражают обобщенный закон Гука для плоского напряженного состояния. Если известны деформации и то, решая уравнения - (2.17) относительно напряжений и получим следующие формулы: (2.18)
Аналогично, для объемного (пространственного) напряженного состояния, когда все три главных напряжения отличны от нуля, получим (2.19) Уравнения (2.19) представляют собой обобщенный закон Гука для объемного напряженного состояния. Деформации в направлении главных напряжений называются главными деформациями. Зная , можно вычислить изменение объема при деформации. Возьмем кубик 1´1´1 см. Объем его до деформации =1 см3. Объем после деформации (произведениями как величинами малыми по сравнению с самими ε, пренебрегаем). Относительное изменение объема: (2.20)
Подставив значения , получим: (2.21)
Из формулы (2.20) следует, что коэффициент Пуассона не может быть больше 0,5.
|