网站大量收购闲置独家精品文档,联系QQ:2885784924

第3章有限变形.doc

  1. 1、本文档共14页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
第3章有限变形分析

有限变形 §3.1 有限变形 这时说的变形,除连续性条件外,没有其余任何条件。 小变形:小位移,小转动,小应变, 有限变形:大位移,大转动,大应变 对于一个微小六面体:小变形下变为一个平行六面体 有限变形下仍变为一个平行六面体 这一条件不变 变形几何学方面来研究变形 四个问题: 记录 什么办法来描述 怎么度量 有没有办法将变形分解 §3.2 物体的构形和坐标系 物体:连续介质,变形前用代表,变形后物体用代表 :物体,物质点的集合,被始构形(material configuration); :变形后的物体,现时构形(spatial configuration), :物质点 :空间点,物质点在空间所占的位置。 初始坐标系 现时坐标系 构形:每一瞬时与物质点对应的空间点的集合。 瞬时,初始构形 :初始构形,点的坐标() :现时构形,(瞬时的构形),点的坐标() 全部采用直角坐标系 §3.3 描写物体运动和变形的方法 Lagrange描述法 用物质坐标作自变量(描述物体的运动和变形) 研究物质点在不同时刻所对应的空间点(着眼点:跟踪物质点运动状况) Euler描述法 用空间坐标作自变量(描述物体的运动和变形) 研究空间点处对不同时刻流径这一空间的物质点(着眼点:跟踪在一个空间点上,不同时刻对应的物质点) (前者跟踪同一个人,不同晚上睡不同的床位,后者跟踪同一张床,不同晚上由不同的人去睡) 位移点: (其中不随时间而变,也与无关) 速度和加速度:分两种表述方法 Lagrange法 Euler法:(研究流体的流动等) ——流场 物质导数=局部导数+迁移导数 §3.4 变形梯度 有限变形:记录(构形),描述,度量(本节研究) 物体的有限变形的研究,离不开一点的领域,或取一个线元。 变形前线元: 变形后线元: 经历了一个长度的变化和方向的变化(它们的量都可能是很大的) Lagrange法:物质坐标——自变量 点: 点: 求: 表示和的关系(可见的重要性) 称为物质变形梯度张量(称为“物质”的理由是物质坐标下的)。 即 变形前后线元之间的关系(包含了长度和方向) (*) 下面验证是一个二阶张量 类似 即 为二阶张量,关系到两个坐标系,称为两点张量。 对应于一个线性变换,(从(*)式看),包含了方向和长度的变换。 由此可见,包含了全部的有限变形信息。 (所以称为变形“梯度”) (各种不同的写法) Euler法:用空间坐标——自变量,作参变量。 点(与对应的物质点): 点(与对应的物质点): (知道现在线元,倒回去查原来的线元) 对应于一个由的线性变换。 空间变形梯度张量:(以空间坐标为自变量) 其实,与互逆,所以以定义。 §3.5 变形张量 回顾变形梯度张量:包含了全部信息 变形张量只研究其长度改变的信息(不包含方向改变) Lagrange描述法:作为自变量 变形前的长度 变形后的长度 上述应该是已知的,可求出的。 则 变形张量(称为Green变形张量) 为正定的() 为对称张量。 已知变形梯度张量可求出变形张量。通过可直接算出长度的变化(优点)。 Euler描述法:作为自变量 变形后的长度: (作为已知的) 变形前的长度: Cauchy变形张量 通过变形梯度张量可求出变形张量。 §3.6 变形梯度张量的极分解 变形梯度张量。 (若)是一个可逆张量,即存在,则可写为: 或 右极分解 左极分解 上述分解存在且唯一的,是正常正交张量,表示转动,所以记为,和是对称、正定张量。 1.右极分解的证明 若 成立,且为正交张量,为对称正定张量。 则 又 为正定的,对称轴, 由可找到,且为正定、对称的。 又 为正交张量。 2.右极分解的唯一性 设 ,由此可推得 左右极分解中的是相同的。 又 上式为一右极分解,因为右极分解是唯一的,则 同时由上式可得: :右伸长张量 :左伸长张量 和是相似张量。 则 §3.7 Lagrange标架和Euler标架 通过这两个标架的学习了解的几何意义。 相当于一个变换。 变形后线元;变形前线元 1.右极分解 将先进行变换,再进行变换。 正定对称二阶张量,对称张量,存在三个互相垂直的主方向,() (正定)对应有三个主值(非负) Lagrange标架:作为基矢 第一步: 也按Lagrange标架分解。 第二步: 即 又 则: (变换后仍为矢量) 正交张量:有体内积性质,即,有为单位矢量,正交变换后的仍为单位矢量,但方向改变,且仍为三个互为正交的。 三个相垂直的方向——Euler标架 根据前面两步可知: 右伸长张量,转动张量。 2.左极分解 第

您可能关注的文档

文档评论(0)

10577 + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档