§ 86. Принцип суммирования Больцмана—Вольтерра.
Соотношение (84.3), полученное в результате рассмотрения простейшей механической модели, далеко не является самым общим из возможных и описывает поведение реальных тел лишь в самом грубом, первом приближении. Более точные результаты можно получить, если не ограничиться введением первых производных от напряжения и деформации. Естественным обобщением закона (84.3) будет следующее соотношение:
При этом
Здесь
— константы материала (при данной температуре). Другой способ описания поведения материалов, для которых зависимость между напряжением и деформацией линейна, состоит в следующем. Пусть в момент времени
действующее напряжение равно о. Деформация в этот момент состоит из двух частей. Первая часть — это мгновенная деформация, зависящая от действующего в данный момент напряжения по закону Гука, то есть
Вторая часть — это накопленная дефогрмация, зависящая от всех тех нагрузок, которые действовали ранее на тело. Пусть в некоторый момент времени
напряжение было
. К моменту времени t от этого напряжения сохранилось «воспоминание» в виде некоторой деформации. Если напряжение действовало в течение времени
соответствующая «унаследованная» деформация
пропорциональна
и времени
; но это «воспоминание» ослабевает со временем, причем закон его ослабевания выражается некоторой функцией, зависящей от времени, протекшего между моментом
и моментом t.
Обозначим эту функцию
и запишем:
Чтобы получить полную деформацию
, нужно сложить мгновенную деформацию
и унаследованную деформацию за все промежутки времени
до момента t. Получим:
При
получим:
Здесь
Отсюда следует:
За начало отсчета времени мы выбрали момент приложения нагрузки. Функция
в уравнении (86.2) может быть найдена экспериментально, она изображается частью АВ кривой, приведенной на рис. 117. По формуле (86.3) находится функция
.