Главная > Теория упругости анизотропного тела
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

§ 77. Кручение цилиндра, у которого модули сдвига меняются пропорционально степени расстояния r (точное решение)

Одним из наиболее простых будет случай, когда модули сдвига меняются по сечению пропорционально какой-либо степени расстояния, а по длине не меняются. В этом случае удается найти общий интеграл уравнения (76.7) в явном виде.

Рассмотрим сплошной цилиндр, у которого модули сдвига заданы в виде функций:

где множители, имеющие размерность модуля сдвига, какое-нибудь вещественное число и Уравнение (76.7) имеет общий интеграл, выражающийся через функции Бесселя. Положим равным отношению модулей сдвига и введем обозначение Отбросим в выражении функции, дающие особенности в центре сечения, и тогда получим для сплошного цилиндра (без полости):

Постоянная определится из условия в среднем поперечном сечении или на закрепленном торце.

Рассмотрим два основных случая.

Случай 1. Оба торца нагружены одинаковыми скручивающими касательными усилиями распределенными по радиусу по заданному закону. Условия на торцах будут иметь вид

при

Умножим это равенство на и разложим функцию в ряд Дини — Бесселя. Получим

где последовательные корни функции Бесселя первого рода порядка т. е. Коэффициенты определяются по формулам:

Следовательно, при

Удовлетворяя граничным условиям (77.5), определяем постоянные а по формулам напряжения и перемещение

Здесь

Среднее сечение можно считать неподвижным; из этого условия определена постоянная

Случай 2. Один торец, нагружен заданными усилиями, другой, полностью закреплен (перемещение каждой его точки равно нулю). Формулы для напряжений и перемещения мы получим из (77.9) и (77.10), заменив всюду I на 21.

Полагая всюду получим формулы для однородного цилиндра, с постоянными модулями В этом случае будут корнями функции Бесселя второго порядка Напряжение и перемещение представятся рядами, расположенными по функциям Бесселя первого порядка, и по функциям Бесселя второго порядка.

Решения для однородного ортотропного цилиндра можно получить и из решения для изотропного цилиндра (подробнее см. [22], § 47).

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru