弹塑性力学讲义-应变.ppt

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1、 位移 应变张量 应变与位移的关系 体积应变 刚体转动 应变分量的坐标转换 主应变 不变量 应变张量的分解第2章 应变u(x、y、z)=rx Rx v(x、y、z)=ry Ry w(x、y、z)=rz Rz位 移应变 考察物体内任意一微小线段长度的相对改变 正（线）应变方向的相对改变 剪（角）应变应变张量三个方向线元的应变决定该点的应变状态 取与坐标轴相平行的三个方向 对称张量张量的剪切应变分量 实际的剪切应变应变与位移的关系（几何方程）OA和OB两线元的长度分别为OA=dx，OB=dy。设O点的位移是u(x，y)和v(x，y)，A点的位移是u(x+dx，y)、v(x+dx，y)，B点的位移是

2、u(x，y+dy)、v(x，y+dy)。，根据定义，导出xy平面内的应变分量 考虑小变形假定其他应变分量 几何方程张量表示 位移梯度 应变张量是位移梯度的对称化体积应变 变形前的体积是 V0=dxdydz 变形后的体积是体积应变(1+x+y+z)dxdydz x+y+z刚体转动A点位移是：u(x、y、z)，v(x、y、z)，w(x、y、z)，B点位移是：u=u(x+dx、y+dy、z+dz)v=v(x+dx、y+dy、z+dz)w=w(x+dx、y+dy、z+dz)Taylor级数将B点位移相对A点展开 矩阵表示 转动矢量 xexyeyzez 刚体转动：以 方向的直线为转轴，且转角为 变形分解

3、 （1）随A点平动；AB AB （2）相对A点刚体转动；AB AB （3）纯变形。AB AB。应变分量的坐标变换、主应变、不变量将应力计算公式中的应力分量用应变分量替换，例如求主应变的特征方程(x)l+xym+xzn0 yxl+(y)m+yzn0 zxl+zym+(z)n0应变张量的分解 球形张量对应的应变状态只有体积等向膨胀或收缩，而没有形状畸变；偏应变张量对应的变形状态，只有形状畸变而没有体积改变 变形协调方程问题 根据几何方程去求位移分量，多组位移解 表明物体发生裂缝或者相互嵌入，产生不连续。因此，6个应变分量不能任意给定，必须满足一定的协调关系，位移单值连续的必要条件，对单连通体，其充分条件是 必要性证明充分性证明，u单值的条件是积分与路径无关，即du为全微分 位移的导数A、B、C单值就要求x、y、z必须单值 关于大变形应变定义无限多种但应满足两个条件 （1）物体只产生刚体位移是零 （2）在小变形时，与小变形的应变定义一致已知三个主方向，及三个主伸长1，2，3