Π”ΠΈΠΏΠ»ΠΎΠΌΡ‹, курсовыС, Ρ€Π΅Ρ„Π΅Ρ€Π°Ρ‚Ρ‹, ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅...
Брочная ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒ Π² ΡƒΡ‡Ρ‘Π±Π΅

ВСория упругости

Π Π΅Ρ„Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠŸΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒ Π² Π½Π°ΠΏΠΈΡΠ°Π½ΠΈΠΈΠ£Π·Π½Π°Ρ‚ΡŒ ΡΡ‚ΠΎΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΠΌΠΎΠ΅ΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹

Π€. НСйманн испытывал Π² 1855 Π³. Π½Π° ΠΈΠ·Π³ΠΈΠ± ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†Ρ‹ ΠΏΡ€ΡΠΌΠΎΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ сСчСния ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΡΠ» ΠΏΡ€ΠΈ этом ΡƒΠ³Π»Ρ‹ ΠΏΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΎΡ‚Π° Π΄Π²ΡƒΡ… Π³Ρ€Π°Π½Π΅ΠΉ Π±Π°Π»ΠΊΠΈ, (ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠ΅ сСчСниС ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Π΅Ρ‚ Ρ‚Ρ€Π°ΠΏΠ΅Ρ†Π΅ΠΈΠ΄Π°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒ). Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ ΠΎΠ½ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π», Ρ‡Ρ‚ΠΎ коэффициСнт ΠΏΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠΉ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Π½Π΅ Ρ€Π°Π²Π΅Π½ ¼. К Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΌΡƒ ΠΆΠ΅ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄Ρƒ ΠΏΡ€ΠΈΡˆΠ΅Π» Π“. ΠšΠΈΡ€Ρ…Π³ΠΎΡ„, ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΊ Π€. НСймана, Π½Π° ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… Π² 1859 Π³. ΠΈΡΠΏΡ‹Ρ‚Π°Π½ΠΈΠΉ Π½Π° ΡΠΎΠ²ΠΌΠ΅ΡΡ‚Π½Ρ‹ΠΉ ΠΈΠ·Π³ΠΈΠ± ΠΈ ΠΊΡ€ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅… Π§ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Π΅Ρ‰Ρ‘ >

ВСория упругости (Ρ€Π΅Ρ„Π΅Ρ€Π°Ρ‚, курсовая, Π΄ΠΈΠΏΠ»ΠΎΠΌ, ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŒΠ½Π°Ρ)

Российский государствСнный унивСрситСт Π½Π΅Ρ„Ρ‚ΠΈ ΠΈ Π³Π°Π·Π° ΠΈΠΌ. Π˜. М. Π“ΡƒΠ±ΠΊΠΈΠ½Π° ΠšΠ°Ρ„Π΅Π΄Ρ€Π° тСхничСской ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠΊΠΈ

РЕЀЕРАВ

«Π’Сория упругости»

Π’Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΠ»: Поляков А. А.

МИ-09- 1

ΠŸΡ€ΠΎΠ²Π΅Ρ€ΠΈΠ»: Π•Π²Π΄ΠΎΠΊΠΈΠΌΠΎΠ² А.П.

Москва 2011

Π‘ΠžΠ”Π•Π Π–ΠΠΠ˜Π• тСория ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅

1. Π’Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅

2. ВСория напряТСнно-Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ состояния Π² Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ Ρ‚Π΅Π»Π°

2.1 ВСория напряТСний

2.2 ВСория Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΉ

2.3 Бвязь ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ напряТСнным ΠΈ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌ состояниСм для ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… Ρ‚Π΅Π»

3. ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹Π΅ уравнСния Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ упругости. Π’ΠΈΠΏΡ‹ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ упругости

3.1 ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹Π΅ уравнСния Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ упругости

3.2 Π’ΠΈΠΏΡ‹ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ упругости

3.3 ΠŸΡ€ΡΠΌΠ°Ρ ΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚ная Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ΠΈ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ упругости

3.4 УравнСния Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ упругости Π² ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΡΡ… (уравнСния Π›Π°ΠΌΠ΅)

4. Π’Π°Ρ€ΠΈΠ°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΡ‹ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ упругости

4.1 ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹Ρ… ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠΉ (ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Π›Π°Π³Ρ€Π°Π½ΠΆΠ°)

4.2 ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹Ρ… состояний (ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ ΠšΠ°ΡΡ‚ΠΈΠ»ΡŒΡΠ½ΠΎ)

4.3 Π‘ΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹ΠΌ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΈ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡΠΌΠΈ, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΌΠΈ Π½Π° ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΠΎΠ² Π›Π°Π³Ρ€Π°Π½ΠΆΠ° ΠΈ ΠšΠ°ΡΡ‚ΠΈΠ»ΡŒΡΠ½ΠΎ

5. Бписок использованной Π»ΠΈΡ‚Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹

1.

Π’Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅

Π’Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ напряТСний ΠΈ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΉ Π±Ρ‹Π»ΠΈ созданы О. Коши. Они ΠΈΠ·Π»ΠΎΠΆΠ΅Π½Ρ‹ Π² Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅, прСдставлСнной Π² ΠŸΠ°Ρ€ΠΈΠΆΡΠΊΡƒΡŽ акадСмию Π½Π°ΡƒΠΊ Π² 1822 Π³., ΠΊΡ€Π°Ρ‚ΠΊΠΎΠ΅ содСрТаниС ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΎΠΏΡƒΠ±Π»ΠΈΠΊΠΎΠ²Π°Π½ΠΎ Π² 1823 Π³. ΠΈ рядС ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… статСй. О. Коши Π²Ρ‹Π²Π΅Π» Ρ‚Ρ€ΠΈ уравнСния равновСсия элСмСнтарного Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅Ρ…Π³Ρ€Π°Π½Π½ΠΈΠΊΠ°, Π΄ΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π» Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ парности ΠΊΠ°ΡΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… напряТСний, Π²Π²Π΅Π» понятия Π³Π»Π°Π²Π½Ρ‹Ρ… осСй ΠΈ Π³Π»Π°Π²Π½Ρ‹Ρ… напряТСний ΠΈ Π²Ρ‹Π²Π΅Π» Π΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ уравнСния равновСсия (ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΎΠ½ΠΈ Π² ΠΊΡƒΡ€ΡΠ΅ сопротивлСния ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² Π½Π΅ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄ΡΡ‚ся). Им ΠΆΠ΅ Π²Π²Π΅Π΄Π΅Π½Π° ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… напряТСний (ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€ΠΈΠΊΠ° Коши), Π½Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ Ρ€Π°ΡΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Ρ‹ радиус-Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ², направлСния ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΡΠΎΠ²ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‚ с Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»Π΅ΠΉ ΠΊ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌ, Π° Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π° ΠΊΠΎΡ€Π½ΡŽ ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΌΡƒ ΠΈΠ· Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½ΠΎΠΉ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ напряТСния Π² ΡΡ‚ΠΎΠΉ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΊΠ΅, ΠΈ Π΄ΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ эта ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ являСтся ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ порядка с Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€ΠΎΠΌ Π² Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π΅ ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚. Π’ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ прСобразования повСрхности Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… напряТСний ΠΊ Π³Π»Π°Π²Π½Ρ‹ΠΌ осям ΡΠ²ΠΈΠ΄Π΅Ρ‚Π΅Π»ΡŒΡΡ‚Π²ΡƒΠ΅Ρ‚ ΠΎ ΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠΈ Π² ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… Π²Π·Π°ΠΈΠΌΠ½ΠΎ Π³Π»Π°Π²Π½Ρ‹Ρ… пСрпСндикулярных ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΎΠΊ.

Аналогичная ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΡΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… напряТСний Π±Ρ‹Π»Π° Π²Π²Π΅Π΄Π΅Π½Π° русским ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠΊΠΎΠΌ Π“. Π’. ΠšΠΎΠ»ΠΎΡΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ Π² 1933 Π³.

ГСомСтричСская интСрпрСтация напряТСнного состояния Π² ΠΏΡ€ΠΎΡΡ‚ранствС Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ эллипсоида напряТСний Π±Ρ‹Π»Π° Π΄Π°Π½Π° Π“. Π›Π°ΠΌΠ΅ ΠΈ Π‘. ΠšΠ»Π°ΠΏΠ΅ΠΉΡ€ΠΎΠ½ΠΎΠΌ Π² ΠΈΡ… ΠΌΠ΅ΠΌΡƒΠ°Ρ€Π°Ρ…, прСдставлСнных Π² ΠŸΠ°Ρ€ΠΈΠΆΡΠΊΡƒΡŽ акадСмию Π½Π°ΡƒΠΊ Π² 1828 Π³. ΠΈ ΠΎΠΏΡƒΠ±Π»ΠΈΠΊΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… Π² 1833 Π³.

ГСомСтричСскоС ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ напряТСнного состояния Π½Π° ΠΏΠ»ΠΎΡΠΊΠΎΡΡ‚ΠΈ для ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ сСрии ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΎΠΊ, проходящих Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π³Π»Π°Π²Π½ΡƒΡŽ ось, Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ окруТности напряТСний Π±Ρ‹Π»ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΎ К. ΠšΡƒΠ»ΡŒΠΌΠ°Π½ΠΎΠΌ Π² Π΅Π³ΠΎ ΠΊΠ½ΠΈΠ³Π΅ Π² 1866 Π³.

Для ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Π³ΠΎ случая напряТСнного состояния ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ наглядная гСомСтричСская интСрпрСтация Π΅Π³ΠΎ Π½Π° ΠΏΠ»ΠΎΡΠΊΠΎΡΡ‚ΠΈ Π΄Π°Π½Π° О. ΠœΠΎΡ€ΠΎΠΌ (Ρ‚Π°ΠΊ называСмая круговая Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ° ΠœΠΎΡ€Π°) Π² 1882 Π³. Π˜Π· Π½Π΅Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡΠ΄Π΅Π»Π°Ρ‚ΡŒ ряд Π²Π°ΠΆΠ½Ρ‹Ρ… Π·Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ ΠΎΠ± ΡΠΊΡΡ‚Ρ€Π΅ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ Π³Π»Π°Π²Π½Ρ‹Ρ… напряТСний, ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΎΠΊ, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΊΠ°ΡΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ напряТСния ΠΌΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹, ΠΈ ΠΎ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°Ρ… этих ΠΌΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΊΠ°ΡΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… напряТСний.

О.Коши Π΄Π°Π» ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΉ, Π²Ρ‹Π²Π΅Π» Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈΡ… ΠΎΡ‚ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠΉ Π² Ρ‡Π°ΡΡ‚Π½ΠΎΠΌ случаС ΠΌΠ°Π»Ρ‹Ρ… Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΉ (эти зависимости, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, Π² ΠΊΡƒΡ€ΡΠ΅ сопротивлСния ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² Π½Π΅ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄ΡΡ‚ся), ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΠ» понятия Π³Π»Π°Π²Π½Ρ‹Ρ… напряТСний ΠΈ Π³Π»Π°Π²Π½Ρ‹Ρ… Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΉ ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ» зависимости ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ² напряТСний ΠΎΡ‚ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ² Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΉ, ΠΊΠ°ΠΊ для ΠΈΠ·ΠΎΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΠ½ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ Π΄Π»Ρ Π°Π½ΠΈΠ·ΠΎΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π°. Π’ ΡΠΎΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΡƒΡΡ‚Π°Π½Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ зависимости ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ² Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΉ ΠΎΡ‚ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ² напряТСний для ΠΈΠ·ΠΎΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π°. Они Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΠ±ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ΠΎΠΌ Π“ΡƒΠΊΠ°, хотя, ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½ΠΎ, это Π½Π°Π·Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ условно, Ρ‚Π°ΠΊ, ΠΊΠ°ΠΊ Π . Π“ΡƒΠΊΡƒ понятиС напряТСния извСстно, Π½Π΅ Π±Ρ‹Π»ΠΎ.

Π’ ΡƒΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… зависимостях Коши Π²Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π΅ Π²Π²Π΅Π» Π΄Π²Π΅ постоянных ΠΈ Π·Π°ΠΏΠΈΡΠ°Π» зависимости напряТСний ΠΎΡ‚ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΉ Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅

,

,

Π³Π΄Π΅ ,

Однако Π² Π΄Π°Π»ΡŒΠ½Π΅ΠΉΡˆΠ΅ΠΌ О. Коши принял ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅ΠΏΡ†ΠΈΡŽ Π›. НавьС. Богласно Π΅ΠΉ ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ Ρ‚Π΅Π»Π° состоят ΠΈΠ· ΠΌΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ», ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠΈ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°ΡŽΡ‚ силы, Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΡΠΌ прямых Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΉ, ΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΌΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ»Ρ‹, ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ измСнСнию расстояний ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΌΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ»Π°ΠΌΠΈ. Π’ΠΎΠ³Π΄Π° число ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… постоянных для ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Π³ΠΎ случая Π°Π½ΠΈΠ·ΠΎΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π° Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ 15, Π° Π΄Π»Ρ Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΈΠ·ΠΎΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ΠΌ ΠΎΠ΄Π½Ρƒ ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΡƒΡŽ ΠΏΠΎΡΡ‚ΠΎΡΠ½Π½ΡƒΡŽ. Π­Ρ‚ΠΎΠΉ Π³ΠΈΠΏΠΎΡ‚Π΅Π·Ρ‹ придСрТивался Π‘. ΠŸΡƒΠ°ΡΡΠΎΠ½, Π° Π²Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π΅ — Π“. Π›Π°ΠΌΠ΅ ΠΈ Π‘. ΠšΠ»Π°ΠΏΠ΅ΠΉΡ€ΠΎΠ½. На ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠΈ Π΅Π΅ ΠŸΡƒΠ°ΡΡΠΎΠ½ установил, Ρ‡Ρ‚ΠΎ коэффициСнт ΠΏΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠΉ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Ρ€Π°Π²Π΅Π½ ¼.

Π”. Π“Ρ€ΠΈΠ½ Π² 1839 Π³. Π²Ρ‹Π²Π΅Π» Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ дСформациями ΠΈ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡΠΌΠΈ Π±Π΅Π· использования Π³ΠΈΠΏΠΎΡ‚Π΅Π·Ρ‹ ΠΎ ΠΌΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ»ΡΡ€Π½ΠΎΠΌ строСнии ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… Ρ‚Π΅Π». Он ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ» ΠΈΡ… Π½Π° ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΠ° сохранСния энСргии, ввСдя понятиС ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π°, ΠΈ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π», Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ использовании Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Ρ… зависимостСй ΡˆΠ΅ΡΡ‚ΠΈ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ² Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΉ ΠΎΡ‚ ΡˆΠ΅ΡΡ‚ΠΈ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ² напряТСний ΠΈΠ· 36 коэффициСнтов нСзависимыми ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ 21, Ρ‚. Π΅.Π² ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΌ случаС Π°Π½ΠΈΠ·ΠΎΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π° число ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… постоянных Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ 21. Для ΠΈΠ·ΠΎΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π° число ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… постоянных сниТаСтся Π΄ΠΎ Π΄Π²ΡƒΡ…. ВСория, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ число ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… постоянных для Π°Π½ΠΈΠ·ΠΎΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π° Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ 15, Π° Π΄Π»Ρ ΠΈΠ·ΠΎΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΠ½ΠΎΠ³ΠΎ 1, ΠΈΠ½ΠΎΠ³Π΄Π° Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π»Π°ΡΡŒ «Ρ€Π°Ρ€ΠΈΠΊΠΎΠ½ΡΡ‚Π°Π½Ρ‚Π½ΠΎΠΉ» ΠΈΠ»ΠΈ «ΡƒΠ½ΠΈΠΊΠΎΠ½ΡΡ‚Π°Π½Ρ‚Π½ΠΎΠΉ», Π° Ρ‚Сория, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ число ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… постоянных для Π°Π½ΠΈΠ·ΠΎΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π° Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ 21, Π° Π΄Π»Ρ ΠΈΠ·ΠΎΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΠ½ΠΎΠ³ΠΎ 2 — «ΠΌΡƒΠ»ΡŒΡ‚иконстантной».

Π‘ΠΏΠΎΡ€ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ сторонниками этих Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΉ ΠΏΠΎΠ±ΡƒΠ΄ΠΈΠ» Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠΎΠ² ΠΊ ΡΠΊΡΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ исслСдованиям.

Π“. Π’Π΅Ρ€Ρ‚Π³Π΅ΠΉΠΌ Π½Π° ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠΈ Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠ² Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΠΈΡ… объСмов стСклянных ΠΈ ΠΌΠ΅Ρ‚алличСских Ρ‚Ρ€ΡƒΠ± ΠΏΡ€ΠΈ осСвом растяТСнии установил Π² 1848 Π³., Ρ‡Ρ‚ΠΎ коэффициСнт ΠΏΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠΉ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Π½Π΅ Ρ€Π°Π²Π΅Π½ ¼. Он ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Π» Π΅Π³ΠΎ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΌ для Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ², Π½ΠΎ Π΄Π»Ρ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΡ… ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² Π±Π»ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠΌ ΠΊ 1/3.

А.Π―. ΠšΡƒΠΏΡ„Π΅Ρ€, испытывая Π² 1853 Π³. Π½Π° растяТСниС ΠΈ ΠΊΡ€ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅, мСталличСскиС стСрТни, Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ», Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠΎΠ΄ΡƒΠ»Π΅ΠΉ ΠΏΡ€ΠΈ сдвигС ΠΈ Ρ€Π°ΡΡ‚яТСнии Π½Π΅ ΡΠΎΠΎΡ‚вСтствуСт Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ ΠΏΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠΉ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ, Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΉ ¼.

Π€. НСйманн испытывал Π² 1855 Π³. Π½Π° ΠΈΠ·Π³ΠΈΠ± ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†Ρ‹ ΠΏΡ€ΡΠΌΠΎΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ сСчСния ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΡΠ» ΠΏΡ€ΠΈ этом ΡƒΠ³Π»Ρ‹ ΠΏΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΎΡ‚Π° Π΄Π²ΡƒΡ… Π³Ρ€Π°Π½Π΅ΠΉ Π±Π°Π»ΠΊΠΈ, (ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠ΅ сСчСниС ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Π΅Ρ‚ Ρ‚Ρ€Π°ΠΏΠ΅Ρ†Π΅ΠΈΠ΄Π°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒ). Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ ΠΎΠ½ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π», Ρ‡Ρ‚ΠΎ коэффициСнт ΠΏΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠΉ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Π½Π΅ Ρ€Π°Π²Π΅Π½ ¼. К Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΌΡƒ ΠΆΠ΅ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄Ρƒ ΠΏΡ€ΠΈΡˆΠ΅Π» Π“. ΠšΠΈΡ€Ρ…Π³ΠΎΡ„, ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΊ Π€. НСймана, Π½Π° ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… Π² 1859 Π³. ΠΈΡΠΏΡ‹Ρ‚Π°Π½ΠΈΠΉ Π½Π° ΡΠΎΠ²ΠΌΠ΅ΡΡ‚Π½Ρ‹ΠΉ ΠΈΠ·Π³ΠΈΠ± ΠΈ ΠΊΡ€ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΡ€ΡƒΠ³Π»Ρ‹Ρ… Π»Π°Ρ‚ΡƒΠ½Π½Ρ‹Ρ… стСрТнСй, Π·Π°Π΄Π΅Π»Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΌ ΠΊΠΎΠ½Ρ†ΠΎΠΌ ΠΈ Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠΆΠ΅Π½Π½Ρ‹Ρ… Π½Π° Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌ сосрСдоточСнной силой, с Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΌ ΡƒΠ³Π»Π° закручивания стСрТня ΠΈ ΡƒΠ³Π»Π° ΠΏΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΎΡ‚Π° сСчСния.

Π‘ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΎΠ΅ ΡΠΊΡΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ исслСдованиС коэффициСнтов ΠΏΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠΉ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ для Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… сортов стали, ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Π» ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ ΠΈΠ· ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² Π“. ΠšΠΈΡ€Ρ…Π³ΠΎΡ„Π° М. Π€. ΠžΠΊΠ°Ρ‚ΠΎΠ² Π² 1865 — 1866 Π³Π³. Π Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Ρ‹ Π² Π΅Π³ΠΎ докторской диссСртации. Π˜ΡΠΏΡ‹Ρ‚Π°Π½ΠΈΡ Π½Π° ΠΊΡ€ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈ ΠΈΠ·Π³ΠΈΠ± Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΈΡ… ΠΏΡ€ΠΈΠ·ΠΌ, Π²Ρ‹Ρ€Π΅Π·Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΈΠ· ΠΌΠΎΠ½ΠΎΠΊΡ€ΠΈΡΡ‚Π°Π»Π»ΠΎΠ², Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ испытания сТимаСмости кристаллов ΠΏΡ€ΠΈ всСстороннСм Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΌ сТатии Π±Ρ‹Π»ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Ρ‹ Π’. Π€ΠΎΠΉΠ³Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΈ ΠΎΠΏΠΈΡΠ°Π½Ρ‹ Π² Π΅Π³ΠΎ многочислСнных ΡΡ‚Π°Ρ‚ΡŒΡΡ…, ΠΎΠ±ΡŠΠ΅Π΄ΠΈΠ½Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… Π² Π΄Π°Π»ΡŒΠ½Π΅ΠΉΡˆΠ΅ΠΌ Π² ΠΊΠ½ΠΈΠ³Π΅, ΠΎΠΏΡƒΠ±Π»ΠΈΠΊΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Π² 1910 Π³. ΠžΠ½ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄Ρ‚Π²Π΅Ρ€Π΄ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΡƒΠ»ΡŒΡ‚ΠΈΠΊΠΎΠ½ΡΡ‚Π°Π½Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ.

Π“Π»ΡƒΠ±ΠΎΠΊΠΎΠ΅ исслСдованиС матСматичСской структуры Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° Π“ΡƒΠΊΠ° для Π°Π½ΠΈΠ·ΠΎΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΠ½Ρ‹Ρ… Ρ‚Π΅Π» Π±Ρ‹Π»ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΎ ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠΊΠΎΠΌ ΠΈ ΠΈΠ½ΠΆΠ΅Π½Π΅Ρ€ΠΎΠΌ Π―Π½ΠΎΠΌ РыхлСвским Π² 1984 Π³. Π½Π° основС Π²Π²Π΅Π΄Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠΌ ΠΏΠΎΠ½ΡΡ‚ия собствСнного ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΎΠ³ΠΎ состояния. Π’ Ρ‡Π°ΡΡ‚ности, ΠΈΠΌ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ 21 упругая постоянная прСдставляСт собой ΡˆΠ΅ΡΡ‚ΡŒ истинных ΠΌΠΎΠ΄ΡƒΠ»Π΅ΠΉ ТСсткости, 12 дистрибуторов ТСсткости ΠΈ Ρ‚Ρ€ΠΈ ΡƒΠ³Π»Π°.

2. ВСория напряТСнно-Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ состояния Π² Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ Ρ‚Π΅Π»Π°

2.1 ВСория напряТСний Π’Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΠΈΠ΅ силовыС Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹, Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈ Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π°, Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΡŽΡ‚ состояниС Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΈΠ½ΠΎΠ³ΠΎ сСчСния Ρ‚Π΅Π»Π°, Π½ΠΎ Π½Π΅ Π΄Π°ΡŽΡ‚ ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚Π° Π½Π° Π²ΠΎΠΏΡ€ΠΎΡ ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΌ, какая ΠΈΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ° ΠΏΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ сСчСния являСтся Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ, ΠΈΠ»ΠΈ, ΠΊΠ°ΠΊ говорят, опасной Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΎΠΉ. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ввСсти Π² Ρ€Π°ΡΡΠΌΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΠΊΡƒΡŽ-Ρ‚ΠΎ Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ, Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΡŽΡ‰ΡƒΡŽ состояниС Ρ‚Π΅Π»Π° Π² Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅.

Если Ρ‚Π΅Π»ΠΎ, ΠΊ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Ρ‹ внСшниС силы, находится Π² Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠ²Π΅ΡΠΈΠΈ, Ρ‚ΠΎ Π² Π»ΡŽΠ±ΠΎΠΌ Π΅Π³ΠΎ сСчСнии Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°ΡŽΡ‚ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΠΈΠ΅ силы сопротивлСния. ΠžΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡ΠΈΠΌ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅Π΅ усилиС, Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π΅ Π½Π° ΡΠ»Π΅ΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ€Π½ΡƒΡŽ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΊΡƒ, Π° Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒ ΠΊ ΡΡ‚ΠΎΠΉ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΊΠ΅ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Ρ‚ΠΎΠ³Π΄Π° Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°

(1)

называСтся ΠΏΠΎΠ»Π½Ρ‹ΠΌ напряТСниСм.

Π’ ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΌ случаС ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠ΅ напряТСниС Π½Π΅ ΡΠΎΠ²ΠΏΠ°Π΄Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ с Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΡŽ ΠΊ ΡΠ»Π΅ΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ€Π½ΠΎΠΉ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΊΠ΅, поэтому ΡƒΠ΄ΠΎΠ±Π½Π΅Π΅ ΠΎΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π΅Π³ΠΎ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΌΠΈ вдоль ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… осСй —

Если внСшняя Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒ совпадаСт с ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠΉ-Π»ΠΈΠ±ΠΎ ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ осью, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, с ΠΎΡΡŒΡŽ Π₯, Ρ‚ΠΎ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ напряТСния ΠΏΡ€ΠΈΠΌΡƒΡ‚ Π²ΠΈΠ΄ ΠΏΡ€ΠΈ этом ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π°Ρ оказываСтся пСрпСндикулярной ΡΠ΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΡŽ ΠΈ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ся Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ напряТСниСм, Π° ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ Π»Π΅ΠΆΠ°Ρ‚ΡŒ Π² ΠΏΠ»ΠΎΡΠΊΠΎΡΡ‚ΠΈ сСчСния ΠΈ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ся ΠΊΠ°ΡΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ напряТСниями.

Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π»Π΅Π³ΠΊΠΎ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°Ρ‚ΡŒ Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΈ ΠΊΠ°ΡΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ напряТСния ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ обозначСния: — Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ напряТСниС, — ΠΊΠ°ΡΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅.

Π’Ρ‹Π΄Π΅Π»ΠΈΠΌ ΠΈΠ· Ρ‚Π΅Π»Π°, находящСгося ΠΏΠΎΠ΄ дСйствиСм Π²Π½Π΅ΡˆΠ½ΠΈΡ… сил, бСсконСчно ΠΌΠ°Π»Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»Π΅ΠΏΠΈΠΏΠ΅Π΄, Π³Ρ€Π°Π½ΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌ плоскостям, Π° Ρ€Π΅Π±Ρ€Π° ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Π΄Π»ΠΈΠ½Ρƒ. На ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ Π³Ρ€Π°Π½ΠΈ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ элСмСнтарного ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»Π΅ΠΏΠΈΠΏΠ΅Π΄Π° Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ ΠΏΠΎ Ρ‚Ρ€ΠΈ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ напряТСния, ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌ осям. ВсСго Π½Π° ΡˆΠ΅ΡΡ‚ΠΈ гранях ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ 18 ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… напряТСний.

ΠΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ напряТСния ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅, Π³Π΄Π΅ индСкс ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚ Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒ ΠΊ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ Π³Ρ€Π°Π½ΠΈ (Ρ‚.Π΅. ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Ρ‚ΡŒ значСния). ΠšΠ°ΡΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ напряТСния ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Π²ΠΈΠ΄; здСсь ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹ΠΉ индСкс соотвСтствуСт Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΠΈ ΠΊ Ρ‚ΠΎΠΉ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΊΠ΅, Π½Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ дСйствуСт Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΊΠ°ΡΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ напряТСниС, Π° Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΡƒΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ ось, ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ это напряТСниС Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΎ (рис.1).

Рис. 1. ΠΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΈ ΠΊΠ°ΡΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ напряТСния

Для этих напряТСний принято ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π΅ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ Π·Π½Π°ΠΊΠΎΠ². ΠΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ напряТСниС считаСтся ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΏΡ€ΠΈ растяТСнии, ΠΈΠ»ΠΈ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ-Ρ‚ΠΎ ΠΆΠ΅ самоС, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° ΠΎΠ½ΠΎ совпадаСт с Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ внСшнСй Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΠΈ ΠΊ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΊΠ΅, Π½Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ дСйствуСт. ΠšΠ°ΡΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ напряТСниС считаСтся ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ, Ссли Π½Π° ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΊΠ΅, Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒ ΠΊ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ совпадаСт с Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π΅ΠΉ ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ оси, ΠΎΠ½ΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΎ Π² ΡΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ½Ρƒ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ этому Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ оси.

Π‘ΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ напряТСний ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ функциями Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚. НапримСр, Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ напряТСниС Π² Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ с ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚Π°ΠΌΠΈ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Ρ‚ΡŒ

Π’ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅, которая отстоит ΠΎΡ‚ Ρ€Π°ΡΡΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΠ²Π°Π΅ΠΌΠΎΠΉ Π½Π° Π±Π΅ΡΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½ΠΎ ΠΌΠ°Π»ΠΎΠΌ расстоянии, напряТСниС с Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π΄ΠΎ Π±Π΅ΡΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½ΠΎ ΠΌΠ°Π»Ρ‹Ρ… ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ³ΠΎ порядка ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π°Π·Π»ΠΎΠΆΠΈΡ‚ΡŒ Π² Ρ€ΡΠ΄ Π’Π΅ΠΉΠ»ΠΎΡ€Π°:

Для ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΎΠΊ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ плоскости измСняСтся Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚Π° Ρ…, Π° ΠΏΡ€ΠΈΡ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΡ ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Π½Π° Π³Ρ€Π°Π½ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»Π΅ΠΏΠΈΠΏΠ΅Π΄Π°, ΡΠΎΠ²ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ с ΠΏΠ»ΠΎΡΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ напряТСниС Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚, Π° Π½Π° ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π³Ρ€Π°Π½ΠΈ, отстоящСй Π½Π° Π±Π΅ΡΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½ΠΎ ΠΌΠ°Π»ΠΎΠΌ расстоянии , — НапряТСния Π½Π° ΠΎΡΡ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… гранях ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»Π΅ΠΏΠΈΠΏΠ΅Π΄Π° связаны Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ. Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΠΈΠ· 18 ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… напряТСния нСизвСстными ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π΄Π΅Π²ΡΡ‚ΡŒ.

Π’ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ упругости доказываСтся Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ парности ΠΊΠ°ΡΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… напряТСний, согласно ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΠΎ Π΄Π²ΡƒΠΌ Π²Π·Π°ΠΈΠΌΠ½ΠΎ пСрпСндикулярным ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΡΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… напряТСний, пСрпСндикулярныС Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ пСрСсСчСния этих ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΎΠΊ, Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Ρƒ:

(2)

РавСнства (2) приводят ΠΊ Ρ‚ΠΎΠΌΡƒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΈΠ· Π΄Π΅Π²ΡΡ‚ΠΈ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… напряТСний, Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… напряТСнноС состояниС Π² Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ Ρ‚Π΅Π»Π°, ΠΎΡΡ‚Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΡˆΠ΅ΡΡ‚ΡŒ:

(3)

МоТно ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ напряТСния (3) Π½Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΡΡ‚ΠΎ Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΡŽΡ‚ напряТСнноС состояниС Ρ‚Π΅Π»Π° Π² Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅, Π½ΠΎ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ Π΅Π³ΠΎ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π½ΠΎ. Π‘ΠΎΠ²ΠΎΠΊΡƒΠΏΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ этих напряТСний ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΠ΅Ρ‚ ΡΠΈΠΌΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π½ΡƒΡŽ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρƒ, которая называСтся Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΡ€ΠΎΠΌ напряТСний:

(4)

Π’Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ Π² ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ свой Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΡ€ напряТСний, Ρ‚ΠΎ Π² Ρ‚Π΅Π»Π΅ имССтся ΠΏΠΎΠ»Π΅ Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΡ€ΠΎΠ² напряТСний.

Π’Π΅Π½Π·ΠΎΡ€Ρ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡΠΊΠ»Π°Π΄Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΈ Π²Ρ‹Ρ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ, ΠΏΡ€ΠΈ этом суммой Π΄Π²ΡƒΡ… Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΡ€ΠΎΠ² являСтся Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΡ€, ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚Ρ‹ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ собой сумму ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ² слагаСмых Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΡ€ΠΎΠ².

ΠŸΡ€ΠΈ ΡƒΠΌΠ½ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΡ€Π° Π½Π° ΡΠΊΠ°Π»ΡΡ€Π½ΡƒΡŽ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ получится Π½ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΡ€, всС ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚Ρ‹ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ Π² Ρ€Π°Π· большС ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ² исходного Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΡ€Π°.

2.2 ВСория Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΉ Под дСйствиСм Π²Π½Π΅ΡˆΠ½ΠΈΡ… Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΎΠΊ ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΎΠ΅ Ρ‚Π΅Π»ΠΎ измСняСт свою Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒ, дСформируСтся. ΠŸΡ€ΠΈ этом Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°ΡŽΡ‚ ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠ΅-Ρ‚ΠΎ Π½ΠΎΠ²ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅. Для опрСдСлСния Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π° сравним полоТСния Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅ΠΊ Ρ‚Π΅Π»Π° Π΄ΠΎ ΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅ прилоТСния Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ.

Рассмотрим Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΡƒ Π½Π΅Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΈ Π΅Π΅ Π½ΠΎΠ²ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ послС прилоТСния Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ. Π’Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ называСтся Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ пСрСмСщСния Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ (рис.2).

Рис. 2. Π’Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ пСрСмСщСния Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ

Π’ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹ Π΄Π²Π° Π²ΠΈΠ΄Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠΉ: ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ всСго Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΊΠ°ΠΊ Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ†Π΅Π»ΠΎΠ³ΠΎ Π±Π΅Π· дСформирования — Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ пСрСмСщСния ΠΈΠ·ΡƒΡ‡Π°Π΅Ρ‚ тСорСтичСская ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠΊΠ° ΠΊΠ°ΠΊ пСрСмСщСния Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½ΠΎ Ρ‚Π²Π΅Ρ€Π΄ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π°, ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅, связанноС с Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ Ρ‚Π΅Π»Π° — Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ пСрСмСщСния ΠΈΠ·ΡƒΡ‡Π°Π΅Ρ‚ тСория упругости.

ΠžΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡ΠΈΠΌ ΠΏΡ€ΠΎΠ΅ΠΊΡ†ΠΈΠΈ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° пСрСмСщСния Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ Π½Π° ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ оси Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· соотвСтствСнно. Они Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ разности ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚ Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅ΠΊ ΠΈ :

ΠΈ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ся функциями ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚:

Π”Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚Π΅Π»Π° Π²Ρ‹Π·Π²Π°Π½ΠΎ Ρ€Π°Π·Π½ΠΈΡ†Π΅ΠΉ Π² ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΡΡ… Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… Π΅Π³ΠΎ Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅ΠΊ. БСсконСчно ΠΌΠ°Π»Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»Π΅ΠΏΠΈΠΏΠ΅Π΄ с Ρ€Π΅Π±Ρ€Π°ΠΌΠΈ Π²Ρ‹Ρ€Π΅Π·Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΈΠ· ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ, вслСдствиС Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠΉ Π΅Π³ΠΎ Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅ΠΊ дСформируСтся Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ измСняСтся Π΄Π»ΠΈΠ½Π° Π΅Π³ΠΎ Ρ€Π΅Π±Π΅Ρ€ ΠΈ ΠΈΡΠΊΠ°ΠΆΠ°ΡŽΡ‚ся ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ прямыС ΡƒΠ³Π»Ρ‹ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ гранями.

На Ρ€ΠΈΡ. 3.3 ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Ρ‹ Π΄Π²Π° Ρ€Π΅Π±Ρ€Π° этого ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»Π΅ΠΏΠΈΠΏΠ΅Π΄Π°: ΠΈ Π΄Π»ΠΈΠ½Π° Ρ€Π΅Π±Ρ€Π° Ρ€Π°Π²Π½Π°, Π° Ρ€Π΅Π±Ρ€Π° —

ПослС Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°ΡŽΡ‚ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠŸΡ€ΠΈ этом Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ° ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅, ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ Π² ΠΏΠ»ΠΎΡΠΊΠΎΡΡ‚ΠΈ Ρ‡Π΅Ρ€Ρ‚Π΅ΠΆΠ° Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ ΠΈ Π’ΠΎΡ‡ΠΊΠ° отстоящая ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ Π½Π° Π±Π΅ΡΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½ΠΎ ΠΌΠ°Π»ΠΎΠΌ расстоянии ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅, ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΎΡ‚ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… пСрСмСщСния Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ Π½Π° Π±Π΅ΡΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½ΠΎ ΠΌΠ°Π»ΡƒΡŽ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ Π·Π° ΡΡ‡Π΅Ρ‚ измСнСния ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚Ρ‹

Рис. 3. Π›ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Π΅ ΠΈ ΡƒΠ³Π»ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ

Π‘ΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ пСрСмСщСния Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΎΡ‚ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… пСрСмСщСния Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ Π½Π° Π±Π΅ΡΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½ΠΎ ΠΌΠ°Π»ΡƒΡŽ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ Π·Π° ΡΡ‡Π΅Ρ‚ измСнСния ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚Ρ‹

Π”Π»ΠΈΠ½Π° ΠΏΡ€ΠΎΠ΅ΠΊΡ†ΠΈΠΈ Ρ€Π΅Π±Ρ€Π° Π½Π° ΠΎΡΡŒ послС Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ:

(5)

ΠŸΡ€ΠΎΠ΅ΠΊΡ†ΠΈΡ Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ удлинСния Ρ€Π΅Π±Ρ€Π° Π½Π° ΠΎΡΡŒ

ΠžΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ ΡƒΠ΄Π»ΠΈΠ½Π΅Π½ΠΈΠ΅ вдоль оси

(6)

называСтся Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΠΉ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ ΠΏΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ оси .

Аналогично ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Π΅ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΏΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΡΠΌ осСй ΠΈ

(7)

Рассмотрим ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΡƒΠ³Π»ΠΎΠ² ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Ρ€Π΅Π±Ρ€Π°ΠΌΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»Π΅ΠΏΠΈΠΏΠ΅Π΄Π° (рис.3). ВангСнс ΡƒΠ³Π»Π° ΠΏΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΎΡ‚Π° Ρ€Π΅Π±Ρ€Π° Π² ΠΏΠ»ΠΎΡΠΊΠΎΡΡ‚ΠΈ

ВслСдствиС малости Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΉ, Π° Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΠΉ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π½Π΅Π±Ρ€Π΅Ρ‡ΡŒ Π²Π²ΠΈΠ΄Ρƒ Π΅Π΅ ΠΌΠ°Π»ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ с Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π΅ΠΉ, ΠΈ Ρ‚ΠΎΠ³Π΄Π°

Аналогичным ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ ΡƒΠ³ΠΎΠ» ΠΏΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΎΡ‚Π° Ρ€Π΅Π±Ρ€Π° Π² Ρ‚ΠΎΠΉ ΠΆΠ΅ плоскости:

ИскаТСниС прямого ΡƒΠ³Π»Π° называСтся ΡƒΠ³Π»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ ΠΈ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΠ΅Ρ‚ся ΠΊΠ°ΠΊ сумма ΡƒΠ³Π»ΠΎΠ² ΠΏΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΎΡ‚Π° Ρ€Π΅Π±Π΅Ρ€ ΠΈ :

(8)

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΆΠ΅ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΡƒΠ³Π»ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Π² Π΄Π²ΡƒΡ… Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… плоскостях:

(9)

Π€ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹ (6)-(9) Π΄Π°ΡŽΡ‚ ΡˆΠ΅ΡΡ‚ΡŒ основных зависимостСй для Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Ρ… ΠΈ ΡƒΠ³Π»ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΉ ΠΎΡ‚ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… пСрСмСщСния. Π­Ρ‚ΠΈ зависимости Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ уравнСниями Коши:

(10)

Π’ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Π΄Π»ΠΈΠ½Ρ‹ Ρ€Π΅Π±Π΅Ρ€ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»Π΅ΠΏΠΈΠΏΠ΅Π΄Π° стрСмятся ΠΊ Π½ΡƒΠ»ΡŽ, ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ Коши ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Π΅ ΠΈ ΡƒΠ³Π»ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Π² ΠΎΠΊΡ€Π΅ΡΡ‚ности Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ

ΠŸΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹ΠΌ дСформациям ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ удлинСния, Π° ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ — укорочСния. Π£Π³ΠΎΠ» сдвига считаСтся ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΏΡ€ΠΈ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΈ ΡƒΠ³Π»Π° ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ направлСниями ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… осСй ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ — Π² ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ случаС.

Аналогично Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΡ€Ρƒ напряТСний, Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ состояниС Ρ‚Π΅Π»Π° Π² Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ описываСтся Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΡ€ΠΎΠΌ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΉ

(11)

Как ΠΈ Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΡ€ напряТСний, Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΡ€ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΉ являСтся симмСтричной ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ΠΉ, которая содСрТит Π΄Π΅Π²ΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ², ΡˆΠ΅ΡΡ‚ΡŒ ΠΈΠ· ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΌΠΈ.

2.3 Бвязь ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ напряТСнным ΠΈ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌ состояниСм для ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… Ρ‚Π΅Π» Зависимости ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ напряТСниями ΠΈ Π΄Π΅Ρ„ормациями носят физичСский Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€. ΠžΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°ΡΡΡŒ ΠΌΠ°Π»Ρ‹ΠΌΠΈ дСформациями, связь ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ напряТСниями ΠΈ Π΄Π΅Ρ„ормациями ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΠΉ.

ΠŸΡ€ΠΈ испытании стСрТня Π½Π° Ρ€Π°ΡΡ‚яТСниС (ΠΎ ΠΌΠ΅Ρ…аничСских испытаниях ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠ΄Ρ€ΠΎΠ±Π½ΠΎ рассказано Π² ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΌ Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅) установлСна ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ напряТСниСм ΠΈ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΠΉ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ Π² ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ, которая называСтся Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ΠΎΠΌ Π“ΡƒΠΊΠ°:

(12)

Π³Π΄Π΅ упругая постоянная называСтся ΠΌΠΎΠ΄ΡƒΠ»Π΅ΠΌ ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ упругости.

Π’Π΅ΠΌ ΠΆΠ΅ ΡΠΊΡΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΠΌ установлСна связь ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ дСформациями Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ ΠΈ ΠΏΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠΌ направлСниях:

(13)

Π³Π΄Π΅ — линСйная дСформация Π² ΠΏΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ, — вторая упругая постоянная, называСмая коэффициСнтом ΠŸΡƒΠ°ΡΡΠΎΠ½Π°.

ΠŸΡ€ΠΈ мСханичСских испытаниях Π½Π° Ρ‡ΠΈΡΡ‚Ρ‹ΠΉ сдвиг установлСна прямо ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΊΠ°ΡΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ напряТСниСм ΠΈ ΡƒΠ³Π»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ Π² ΠΏΠ»ΠΎΡΠΊΠΎΡΡ‚ΠΈ дСйствия этого напряТСния, которая ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ»Π° Π½Π°Π·Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° Π“ΡƒΠΊΠ° ΠΏΡ€ΠΈ сдвигС:

(14)

Π³Π΄Π΅ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° являСтся Ρ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒΠ΅ΠΉ ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ постоянной ΠΈ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ся ΠΌΠΎΠ΄ΡƒΠ»Π΅ΠΌ сдвига. Однако эта упругая постоянная Π½Π΅ ΡΠ²Π»ΡΠ΅Ρ‚ся нСзависимой, Ρ‚.ΠΊ. связана с ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹ΠΌΠΈ двумя Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ

(15)

Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΡƒΡΡ‚Π°Π½ΠΎΠ²ΠΈΡ‚ΡŒ зависимости ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ дСформациями ΠΈ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡΠΌΠΈ, Π²Ρ‹Π΄Π΅Π»ΠΈΠΌ ΠΈΠ· Ρ‚Π΅Π»Π° бСсконСчно ΠΌΠ°Π»Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»Π΅ΠΏΠΈΠΏΠ΅Π΄ (рис.1) ΠΈ Ρ€Π°ΡΡΠΌΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΠΌ дСйствиС Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… напряТСний Π Π°Π·Π½ΠΈΡ†Π΅ΠΉ напряТСний Π½Π° ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹Ρ… гранях ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»Π΅ΠΏΠΈΠΏΠ΅Π΄Π° ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π½Π΅Π±Ρ€Π΅Ρ‡ΡŒ, Ρ‚.ΠΊ. ΠΎΠ½Π° ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ Π΄Π΅Ρ„ормациям Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокого порядка малости.

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΠΌ ΡƒΠ΄Π»ΠΈΠ½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ€Π΅Π±Ρ€Π° ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ ΠŸΡ€ΠΈ дСйствии этого напряТСния согласно Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ Π“ΡƒΠΊΠ° (3.12) ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·ΠΎΠΉΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ ΡƒΠ΄Π»ΠΈΠ½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ€Π΅Π±Ρ€Π° НапряТСниС Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠ΅ ΡƒΠ΄Π»ΠΈΠ½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π² Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ, пСрпСндикулярном Ρ€Π΅Π±Ρ€Ρƒ

Π° Π² Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ Ρ€Π΅Π±Ρ€Π° — ΡƒΠΊΠΎΡ€ΠΎΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ согласно (13) составляСт ΠΈΠ»ΠΈ, с ΡƒΡ‡Π΅Ρ‚ΠΎΠΌ выраТСния Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Аналогично опрСдСляСтся ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ ΡƒΠΊΠΎΡ€ΠΎΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ€Π΅Π±Ρ€Π° ΠΏΡ€ΠΈ дСйствии напряТСния

На ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΠ° нСзависимости дСйствия сил ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠ΅ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ ΡƒΠ΄Π»ΠΈΠ½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ€Π΅Π±Ρ€Π° ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ сумму ΡƒΠ΄Π»ΠΈΠ½Π΅Π½ΠΈΠΉ ΠΎΡ‚ Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚вия ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ напряТСния:

ΠΈΠ»ΠΈ Аналогично ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Π΅ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΏΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΡΠΌ Π΄Π²ΡƒΡ… Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… осСй:

Π’ ΡΠΎΠΎΡ‚вСтствии с Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ΠΎΠΌ Π“ΡƒΠΊΠ° ΠΏΡ€ΠΈ сдвигС (14) связь ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΡƒΠ³Π»ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌΠΈ дСформациями ΠΈ ΠΊΠ°ΡΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ напряТСниями ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ нСзависимо для ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ ΠΈΠ· Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… плоскостСй, ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌ плоскостям:

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Ρ‹ ΡˆΠ΅ΡΡ‚ΡŒ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ», ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ°ΡŽΡ‚ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΡƒΡŽ Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΌΠΈ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΈ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ Π² ΠΈΠ·ΠΎΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΠ½ΠΎΠΌ ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌ Ρ‚Π΅Π»Π΅ ΠΈ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ся ΠΎΠ±ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ΠΎΠΌ Π“ΡƒΠΊΠ°:

(16)

3. ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹Π΅ уравнСния Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ упругости. Π’ΠΈΠΏΡ‹ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ упругости Основная Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π° Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ упругости — ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ напряТСнно-Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ состояния ΠΏΠΎ Π·Π°Π΄Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌ условиям нагруТСния ΠΈ Π·Π°ΠΊΡ€Π΅ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΈΡ Ρ‚Π΅Π»Π°.

НапряТСнно-Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ состояниС ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΎ, Ссли Π½Π°ΠΉΠ΄Π΅Π½Ρ‹ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚Ρ‹ Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΡ€Π° напряТСний {} ΠΈ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠΉ, Π΄Π΅Π²ΡΡ‚ΡŒ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΉ.

3.1 ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹Π΅ уравнСния Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ упругости Для Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ эти Π΄Π΅Π²ΡΡ‚ΡŒ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΉ Π½Π°Π΄ΠΎ Π·Π°ΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ основныС уравнСния Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ упругости, ΠΈΠ»ΠΈ:

Π”ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Коши

(17)

Π³Π΄Π΅ — ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚Ρ‹ Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΡ€Π° Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΠΉ части Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΉ Коши;

— ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚Ρ‹ Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΡ€Π° ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ пСрСмСщСния ΠΏΠΎ Ρ€Π°Π΄ΠΈΡƒΡΡƒ.

Π”ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ уравнСния равновСсия

(18)

Π³Π΄Π΅ — ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚Ρ‹ Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΡ€Π° напряТСний; - проСкция объСмной силы Π½Π° ΠΎΡΡŒ j.

Π—Π°ΠΊΠΎΠ½ Π“ΡƒΠΊΠ° для Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎ-ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ·ΠΎΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π°

(19)

Π³Π΄Π΅ — константы Π›Π°ΠΌΠ΅; для ΠΈΠ·ΠΎΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π°. Π—Π΄Π΅ΡΡŒ — Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΈ ΠΊΠ°ΡΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ напряТСния; Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΈ ΡƒΠ³Π»Ρ‹ сдвига соотвСтствСнно.

Π’Ρ‹ΡˆΠ΅ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‡ΠΈΡΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ уравнСния Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ‹ ΡƒΠ΄ΠΎΠ²Π»Π΅Ρ‚Π²ΠΎΡ€ΡΡ‚ΡŒ зависимостям Π‘Π΅Π½-Π’Π΅Π½Π°Π½Π°

(20)

Π’ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ упругости Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π° Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½Π°, Ссли Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ всС основныС уравнСния.

3.2 Π’ΠΈΠΏΡ‹ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ упругости Π“Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ условия Π½Π° ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…ности Ρ‚Π΅Π»Π° Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ‹ Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½ΡΡ‚ΡŒΡΡ ΠΈ Π² Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΈΠΏΠ° Π³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… условий Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ Ρ‚Ρ€ΠΈ Ρ‚ΠΈΠΏΠ° Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ упругости.

ΠŸΠ΅Ρ€Π²Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΈΠΏ. На ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…ности Ρ‚Π΅Π»Π° Π·Π°Π΄Π°Π½Ρ‹ силы. Π“Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ условия Π’Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΈΠΏ. Π—Π°Π΄Π°Ρ‡ΠΈ, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… Π½Π° ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…ности Ρ‚Π΅Π»Π° Π·Π°Π΄Π°Π½ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅. Π“Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ условия Π’Ρ€Π΅Ρ‚ΠΈΠΉ Ρ‚ΠΈΠΏ. Π‘ΠΌΠ΅ΡˆΠ°Π½Π½Ρ‹Π΅ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ΠΈ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ упругости. На Ρ‡Π°ΡΡ‚ΠΈ повСрхности Ρ‚Π΅Π»Π° Π·Π°Π΄Π°Π½Ρ‹ силы, Π½Π° Ρ‡Π°ΡΡ‚ΠΈ повСрхности Ρ‚Π΅Π»Π° Π·Π°Π΄Π°Π½ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅. Π“Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ условия

3.3 ΠŸΡ€ΡΠΌΠ°Ρ ΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚ная Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ΠΈ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ упругости Π—Π°Π΄Π°Ρ‡ΠΈ, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… Π½Π° ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…ности Ρ‚Π΅Π»Π° Π·Π°Π΄Π°Π½Ρ‹ силы ΠΈΠ»ΠΈ пСрСмСщСния, Π° Ρ‚рСбуСтся Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ напряТСнно-Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ состояниС Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΈ Ρ‚ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π½Π΅ Π·Π°Π΄Π°Π½ΠΎ Π½Π° ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…ности, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ прямыми Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π°ΠΌΠΈ. Если ΠΆΠ΅ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ Ρ‚Π΅Π»Π° Π·Π°Π΄Π°Π½Ρ‹ напряТСния, Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ, пСрСмСщСния ΠΈ Ρ‚. Π΄., Π° Ρ‚рСбуСтся ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π½Π΅ Π·Π°Π΄Π°Π½ΠΎ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ Ρ‚Π΅Π»Π°, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ пСрСмСщСния ΠΈ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡ Π½Π° ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…ности Ρ‚Π΅Π»Π° (Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹, Π²Ρ‹Π·Π²Π°Π²ΡˆΠΈΠ΅ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ напряТСнно-Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ состояниС)), Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ΠΈ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌΠΈ.

3.4 УравнСния Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ упругости Π² ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΡΡ… (уравнСния Π›Π°ΠΌΠ΅) Для опрСдСлСния ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠΉ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ упругости Π² ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΡΡ… запишСм: Π΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ уравнСния равновСсия (18) Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ Π“ΡƒΠΊΠ° для Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎ-ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ·ΠΎΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π° (19)

Если ΡƒΡ‡Π΅ΡΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· пСрСмСщСния (17), запишСм:

(22)

Π‘Π»Π΅Π΄ΡƒΠ΅Ρ‚ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π½Π°ΠΏΠΎΠΌΠ½ΠΈΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΡƒΠ³ΠΎΠ» сдвига связан с ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΡΠΌΠΈ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ (17):

(23)

ΠŸΠΎΠ΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΠ² Π² ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ΅ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ равСнств (19) Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ (22), ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ напряТСния

(24)

ΠžΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ запись ΠΈΡ† Π² Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ случаС Π½Π΅ ΠΏΠΎΠ΄Ρ€Π°Π·ΡƒΠΌΠ΅Π²Π°Π΅Ρ‚ суммирования ΠΏΠΎ i.

ΠŸΠΎΠ΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΠ² Π²ΠΎ Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ равСнств (19) Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ (23), ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΊΠ°ΡΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ напряТСния

(25)

Π—Π°ΠΏΠΈΡˆΠ΅ΠΌ уравнСния равновСсия (18) Π² Ρ€Π°Π·Π²Π΅Ρ€Π½ΡƒΡ‚ΠΎΠΌ Π²ΠΈΠ΄Π΅ для j = 1

(26)

ΠŸΠΎΠ΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΠ² Π² ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ (26) выраТСния для Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… (24) ΠΈ ΠΊΠ°ΡΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… (25) напряТСний, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ

(27)

Π³Π΄Π΅ лконстанта Π›Π°ΠΌΠ΅, которая опрСдСляСтся ΠΏΠΎ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ:

(28)

ΠŸΠΎΠ΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΠΌ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ (28) Π² ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ (27) ΠΈ Π·Π°ΠΏΠΈΡˆΠ΅ΠΌ,

(29)

Π³Π΄Π΅ опрСдСляСтся ΠΏΠΎ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ (22), ΠΈΠ»ΠΈ Π² Ρ€Π°Π·Π²Π΅Ρ€Π½ΡƒΡ‚ΠΎΠΌ Π²ΠΈΠ΄Π΅ Π Π°Π·Π΄Π΅Π»ΠΈΠΌ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ (29) Π½Π° G ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅ΠΌ ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ±Π½Ρ‹Π΅ слагаСмыС ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ΅ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π›Π°ΠΌΠ΅:

(30)

Π³Π΄Π΅ — ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€ Лапласа (гармоничСский ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€), ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ опрСдСлятся ΠΊΠ°ΠΊ

(31)

Аналогично ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ:

(32)

УравнСния (30) ΠΈ (32) ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π·Π°ΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ Π² ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΌ Π²ΠΈΠ΄Π΅:

(33)

УравнСния (33) ΠΈΠ»ΠΈ (30) ΠΈ (32) ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ уравнСниями Π›Π°ΠΌΠ΅. Если ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΌΠ½Ρ‹Π΅ силы Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ Π½ΡƒΠ»ΡŽ ΠΈΠ»ΠΈ постоянны, Ρ‚ΠΎ

(34)

ΠΏΡ€ΠΈΡ‡Π΅ΠΌ запись Π² Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ случаС Π½Π΅ ΠΏΠΎΠ΄Ρ€Π°Π·ΡƒΠΌΠ΅Π²Π°Π΅Ρ‚ суммирования ΠΏΠΎ i. Π—Π΄Π΅ΡΡŒ

(35)

ΠΈΠ»ΠΈ, с ΡƒΡ‡Π΅Ρ‚ΠΎΠΌ (31)

(36)

ΠŸΠΎΠ΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΠ² (22) Π² (34) ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Π΄Ρ прСобразования, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ Π°, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ

(37)

Π³Π΄Π΅ — функция, ΡƒΠ΄ΠΎΠ²Π»Π΅Ρ‚Π²ΠΎΡ€ΡΡŽΡ‰Π°Ρ Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌΡƒ равСнству. Если

ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, f — функция гармоничСская. Π—Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚ ΠΈ ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΌΠ½Π°Ρ дСформация Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ функция гармоничСская.

Бчитая Π²Π΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΌ ΠΏΡ€Π΅Π΄Ρ‹Π΄ΡƒΡ‰Π΅Π΅ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅, возьмСм гармоничСский ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€ ΠΎΡ‚ iΠΎΠΉ строчки уравнСния Π›Π°ΠΌΠ΅

(38)

Π³Π΄Π΅

(39)

Если ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΌΠ½Ρ‹Π΅ силы Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ Π½ΡƒΠ»ΡŽ ΠΈΠ»ΠΈ постоянны, Ρ‚ΠΎ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚Ρ‹ пСрСмСщСния Π΅ΡΡ‚ΡŒ бигармоничСскиС Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ.

Π˜Π·Π²Π΅ΡΡ‚Π½Ρ‹ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡ‹ прСдставлСния бигармоничСских Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΉ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· гармоничСскиС (ΡƒΠ΄ΠΎΠ²Π»Π΅Ρ‚Π²ΠΎΡ€ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ уравнСниям Π›Π°ΠΌΠ΅).

Π³Π΄Π΅ k = 1,2,3. ΠŸΡ€ΠΈΡ‡Π΅ΠΌ ΠΈ

МоТно ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ прСдставлСниС ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠΉ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π³Π°Ρ€ΠΌΠΎΠ½ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΡŽ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‰Π°Π΅Ρ‚ Π² Ρ‚оТдСство уравнСния Π›Π°ΠΌΠ΅ (33). Часто ΠΈΡ… Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ условиями ΠŸΠΎΠΏΠΊΠΎΠ²ΠΈΡ‡Π°-Гродского. Π§Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅ гармоничСскиС Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ Π½Π΅ ΠΎΠ±ΡΠ·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹, вСдь Ρ„0 ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΡ€Π°Π²Π½ΡΡ‚ΡŒ Π½ΡƒΠ»ΡŽ.

4. Π’Π°Ρ€ΠΈΠ°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΡ‹ Π’Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ упругости.

4.1 ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹Ρ… ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠΉ (ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Π›Π°Π³Ρ€Π°Π½ΠΆΠ°) ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Π›Π°Π³Ρ€Π°Π½ΠΆΠ°. Для Ρ‚Π΅Π»Π°, находящСгося Π² Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠ²Π΅ΡΠΈΠΈ, Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° Π²Π½Π΅ΡˆΠ½ΠΈΡ… ΠΈ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΠΈΡ… сил Π½Π° Π»ΡŽΠ±Ρ‹Ρ… Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹Ρ… бСсконСчно ΠΌΠ°Π»Ρ‹Ρ… приращСниях ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠΉ Ρ€Π°Π²Π½Π° Π½ΡƒΠ»ΡŽ.

Π˜ΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€Π΅ΠΌΡƒ ΠšΠ»Π°ΠΏΠ΅ΠΉΡ€ΠΎΠ½Π°, Ρ‡Ρ‚ΠΎ для ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΎΠ΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π° Π²Π°Ρ€ΡŒΠΈΡ€ΡƒΡ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ΠΌ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Π›Π°Π³Ρ€Π°Π½ΠΆΠ°

(40)

Π’ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ Π² ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠΊΠ΅ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Ρ… Ρ‚Π΅Π» Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ пСрСмСщСния, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΡƒΠ΄ΠΎΠ²Π»Π΅Ρ‚Π²ΠΎΡ€ΡΡŽΡ‚ внСшним ΠΈ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΠΈΠΌ связям, Π½Π°Π»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ Π½Π° Ρ‚Π΅Π»ΠΎ.

Π’Π½Π΅ΡˆΠ½ΠΈΠ΅ связи — это условия закрСплСния, Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΠΈΠ΅ связи — условиС ΡΠΏΠ»ΠΎΡˆΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ.

Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΡƒΠ΄ΠΎΠ²Π»Π΅Ρ‚Π²ΠΎΡ€ΠΈΡ‚ΡŒ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΠΈΠΌ связям, Π½Π°Π΄ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ приращСния ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠΉ Π±Ρ‹Π»ΠΈ Π½Π΅ΠΏΡ€Π΅Ρ€Ρ‹Π²Π½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π½Ρ‹ΠΌΠΈ функциями ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚.

Π’ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Π›Π°Π³Ρ€Π°Π½ΠΆΠ° справСдлив для Π»ΡŽΠ±Ρ‹Ρ… Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Ρ… Ρ‚Π΅Π».

Для ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… Ρ‚Π΅Π» Π±Ρ‹Π»ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ

(41)

Π’ΠΎΠ³Π΄Π° (40) с ΡƒΡ‡Π΅Ρ‚ΠΎΠΌ (41) Π·Π°ΠΏΠΈΡˆΠ΅Ρ‚ΡΡ ΠΊΠ°ΠΊ

(42)

Π³Π΄Π΅ W — ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ дСформация, Π°

(43)

Π—Π΄Π΅ΡΡŒ U — вариация всСй ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ энСргии Ρ‚Π΅Π»Π°.

ΠŸΠΎΠ΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΠΌ Π² (42) Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ (43), ΠΈ, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ силы Π½Π΅ Π²Π°Ρ€ΡŒΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ся, запишСм, Ρ‡Ρ‚ΠΎ

(44)

Π£Ρ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ (44) являСтся Π²Π°Ρ€ΠΈΠ°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΌ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π›Π°Π³Ρ€Π°Π½ΠΆΠ°.

Если силы консСрвативны, Ρ‚ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹Π΅ Π΄Π²Π° ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»Π° ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ собой ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π° Π²Π½Π΅ΡˆΠ½ΠΈΡ… сил ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ ΠΈΠ· Π½Π΅Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½-Π½ΠΎΠ³ΠΎ состояния Π² Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ΅.

ΠŸΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» Π²Π½Π΅ΡˆΠ½ΠΈΡ… сил

(45)

Π³Π΄Π΅ — возмоТная Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° Π²Π½Π΅ΡˆΠ½ΠΈΡ… сил ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ ΠΈΠ· Π½Π΅Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½-Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π² Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ состояниС вычислСна Π² ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ внСшниС силы ΠΎΡΡ‚Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π΅ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌΠΈ. Полная энСргия систСмы

(46)

Π’ΠΎΠ³Π΄Π° с ΡƒΡ‡Π΅Ρ‚ΠΎΠΌ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ (44) — (46) ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Π›Π°Π³Ρ€Π°Π½ΠΆΠ° Π·Π°ΠΏΠΈΡˆΠ΅Ρ‚ΡΡ:

(47)

Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ вариация ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΉ энСргии систСмы Π² ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ равновСсия Π½Π° Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹Ρ… пСрСмСщСниях Ρ€Π°Π²Π½Π° Π½ΡƒΠ»ΡŽ. Π’Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ (47) являСтся Π²Π°Ρ€ΠΈΠ°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΌ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π›Π°Π³Ρ€Π°Π½ΠΆΠ° Π² ΡΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ дСйствия Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ консСрвативных сил.

Π’ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ устойчивого равновСсия полная энСргия П ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Π°, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Π›Π°Π³Ρ€Π°Π½ΠΆΠ° — ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ минимальной энСргии.

4.2 ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹Ρ… состояний (ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ ΠšΠ°ΡΡ‚ΠΈΠ»ΡŒΡΠ½ΠΎ) Π‘ΡƒΠ΄Π΅ΠΌ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ состояниями Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ находятся Π² ΡΠΎΠΎΡ‚вСтствии с Π²Π½Π΅ΡˆΠ½ΠΈΠΌΠΈ ΠΈ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΠΈΠΌΠΈ силами, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ ΡƒΠ΄ΠΎΠ²Π»Π΅Ρ‚Π²ΠΎΡ€ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ уравнСниям равновСсия.

УдСльная Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° Π² ΡΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎ-ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π° записываСтся ΠΏΠΎ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ,

(49)

Π’ΠΎΠ³Π΄Π°, взяв Π²Π°Ρ€ΠΈΠ°Ρ†ΠΈΡŽ Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ энСргии Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΠ² Π² Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ (48) ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ (49), ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ΠΌ

ΠΈΠ»ΠΈ, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ (50), ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π·Π°ΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ

(51)

Рассмотрим Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹Π΅ напряТСнныС состояния ΠΏΡ€ΠΈ дСйствии Π½Π° Ρ‚Π΅Π»ΠΎ ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΌΠ½Ρ‹Ρ… сил. Π’Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ Ρ€Π°ΡΡΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹Π΅ напряТСнныС состояния, Ρ‚ΠΎ

Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΠΎΡ‚ΠΊΡƒΠ΄Π° слСдуСт, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠŸΡ€ΠΈ дСйствии повСрхностных сил связь напряТСний ΠΈ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΠΉ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π·Π°ΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ

(52)

Рассмотрим Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹Π΅ напряТСнныС состояния. Π’ ΡΡ‚ΠΎΠΌ случаС ΠžΡ‚ΠΊΡƒΠ΄Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ слСдуСт, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ВСрнСмся ΠΊ ΠΏΠΎΠ΄ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ уравнСния (51). Π’Ρ‹Ρ€Π°Π·ΠΈΠΌ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· пСрСмСщСния (17) ΠΈ Π·Π°ΠΏΠΈΡˆΠ΅ΠΌ ΠΈΠ»ΠΈ

(53)

ΠŸΡ€ΠΎΠ΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π² Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ (53), ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ ΠŸΠΎΠ΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΠΌ Π² Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ (51) ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ (53). Π’ΠΎΠ³Π΄Π° (54) ΠΏΡ€ΠΈΡ‡Π΅ΠΌ Π½Π° ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…ности, Π½Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ Π·Π°Π΄Π°Π½Ρ‹ силы ΠΈ, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π» выраТСния (54)

(55)

ΠŸΠΎΠ΄Ρ‹Π½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»Π° выраТСния (54) ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ записано ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈΠ»ΠΈ Π² Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅

(56)

Π³Π΄Π΅ — силы, Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎ Ρ‚ΠΎΠΉ части повСрхности, Π½Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ Π·Π°Π΄Π°Π½Ρ‹ пСрСмСщСния (Π½Π΅Π·Π°Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ повСрхностныС силы).

ΠŸΠΎΠ΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΠ² выраТСния (55) ΠΈ (56) Π² (54), ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ

(57)

Π£Ρ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ (57) записываСт ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ ΠšΠ°ΡΡ‚ΠΈΠ»ΡŒΡΠ½ΠΎ. ΠŸΡ€ΠΈ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹Ρ… измСнСниях напряТСнного состояния Ρ‚Π΅Π»Π° вариация Ρ€Π°Π²Π½Π° ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»Ρƒ ΠΏΠΎ Ρ‚ΠΎΠΉ части повСрхности Ρ‚Π΅Π»Π°, Π½Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ Π·Π°Π΄Π°Π½Ρ‹ пСрСмСщСния ΠΎΡ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠΉ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹Ρ… повСрхностных сил Π½Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΡ.

4.3 Π‘ΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹ΠΌ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΈ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡΠΌΠΈ, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΌΠΈ Π½Π° ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΠΎΠ² Π›Π°Π³Ρ€Π°Π½ΠΆΠ° ΠΈ ΠšΠ°ΡΡ‚ΠΈΠ»ΡŒΡΠ½ΠΎ На ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΠ° Π›Π°Π³Ρ€Π°Π½ΠΆΠ°, выбирая ΠΊΠ°ΠΊΠΈΠ΅-Ρ‚ΠΎ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ, ΠΈΠ»ΠΈ ΠΈΡ… Π½Π°Π±ΠΎΡ€, ΠΈ Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ Π½Π°Π±ΠΎΡ€ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΉ ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ, Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ΠΌ мСньшСС число стСпСнСй свободы систСмы, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅ΠΌ ΠΈ ΡΡ‚Π΅ΠΏΠ΅Π½ΠΈ свободы конструкции. Π’ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ Π² ΡΠ½Π΅Ρ€Π³Π΅Ρ‚ичСском смыслС Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ получаСтся ТСстчС, Ρ‡Π΅ΠΌ Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠ΅.

Если Π±Ρ€Π°Ρ‚ΡŒ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ характСристики, Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ТСстко ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ.

ΠŸΡ€ΠΈ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΈ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ΠΈ ΠΎ Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ ΡˆΠ°Ρ€Π½ΠΈΡ€Π½ΠΎ ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Ρ‚ΠΎΠΉ Π±Π°Π»ΠΊΠΈ ΠΏΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠΉ силой Π² ΡΠ΅Ρ€Π΅Π΄ΠΈΠ½Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΠ»Π΅Ρ‚Π° (рис. 1), Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ даст мСньшСС ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎΠ΄ силой, Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΏΡ€ΠΈ Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΈ.

Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠ΅ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Рис.1

ΠŸΡ€ΠΈ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΈ Ρ‚ΠΎΠΉ ΠΆΠ΅ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΠΈ Π²Π°Ρ€ΠΈΠ°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΠ° ΠšΠ°ΡΡ‚ΠΈΠ»ΡŒΡΠ½ΠΎ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ Π½Π΅ Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½ΡΠ΅Ρ‚ся условиС ΡΠΏΠ»ΠΎΡˆΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ, систСма ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅Ρ‚ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΡƒΡŽ свободу, Ρ‡Π΅ΠΌ Π² Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ.

Π’ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠ΅ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ находится ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ этим двумя ΠΏΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΆΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌΠΈ способами (Π›Π°Π³Ρ€Π°Π½ΠΆΠ° ΠΈ ΠšΠ°ΡΡ‚ΠΈΠ»ΡŒΡΠ½ΠΎ). Иногда Ρ€Π°Π·Π½ΠΈΡ†Π° ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌΠΈ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡΠΌΠΈ Π½Π΅Π²Π΅Π»ΠΈΠΊΠ°.

5. Бписок использованной Π»ΠΈΡ‚Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹

1. АлСксандров А. Π’., ΠŸΠΎΡ‚Π°ΠΏΠΎΠ² Π’. Π”. ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Ρ‹ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ упругости ΠΈ ΠΏΠ»Π°ΡΡ‚ичности. 400 стр. Π’Ρ‹ΡΡˆΠ°Ρ школа.1990Π³.

2. ВСрСтимус Π”. К. ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Ρ‹ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ упругости. Π§Π°ΡΡ‚ΡŒ I.ВСория напряТСний. ΠœΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΎΠ΅ пособиС ΠΏΠΎ ΠΊΡƒΡ€ΡΡƒ «ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Ρ‹ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ упругости ΠΈ ΠΏΠ»Π°ΡΡ‚ичности». 2005.-37с.

3. ВСрСтимус Π”. К. ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Ρ‹ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ упругости. Π§Π°ΡΡ‚ΡŒ II .ВСория Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΉ. Бвязь ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ напряТСнным ΠΈ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌ состояниСм. ΠœΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΎΠ΅ пособиС ΠΏΠΎ ΠΊΡƒΡ€ΡΡƒ «ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Ρ‹ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ упругости ΠΈ ΠΏΠ»Π°ΡΡ‚ичности», 2005.-53с.

4. ВСрСтимус Π”. К. ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Ρ‹ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ упругости. Π§Π°ΡΡ‚ΡŒ III .ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹Π΅ уравнСния Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ упругости. Π’ΠΈΠΏΡ‹ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ упругости. ΠœΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΎΠ΅ пособиС ΠΏΠΎ ΠΊΡƒΡ€ΡΡƒ «ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Ρ‹ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ упругости ΠΈ ΠΏΠ»Π°ΡΡ‚ичности», 2005.-45с.

ΠŸΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ вСсь тСкст
Π—Π°ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒ Ρ‚Π΅ΠΊΡƒΡ‰Π΅ΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΎΠΉ