5.6. Эллипсоидальная полость в неограниченной упругой среде.
Напряженное состояние на бесконечном удалении от полости задается тензором
главные оси которого параллельны осям эллипсоидальной поверхности полости
Тензор напряжений
представляется суммой тензора
и корректирующего тензора Т:
определяемого по краевому условию
выражающему, что поверхность полости не нагружена; через
обозначены проекции внешней нормали к этой поверхности на координатные оси.
Вектор перемещения, соответствующий корректирующему тензору
представляется через гармонические функции
Папковича — Нейбера по формуле (1.4.10) гл. IV;
Сославшись также на формулу (1.4.17) гл. IV, можно после несложного преобразования привести краевые условия (5.6.4) к виду
Гармонические функции
естественно задать потенциалами (VI. 8.9), принимающими на поверхности
значения, пропорциональные координатам:
причем функции
определены эллиптическими интегралами. Гармонический скаляр
зададим в виде
Здесь
потенциалы, обозначенные в п. VI. 8 через
тогда как
— ньютонов потенциал (VI. 8.20):
В преобразованиях краевых условий (5.6.5) существенно используются равенства (III. 11.19), (III. 11.21), (III. 11.26) и выражения проекций вектора нормали
Здесь
форма, обозначенная в п. III. И через
В рассмотрение вводится также форма
причем последнее соотношение легко проверить, обратившись к указанным только что равенствам. Для укорочения записей вводятся также обозначения форм
Выражения производных первого порядка от функций, содержащих
и декартовы координаты, несложны; например, сославшись на (VI.7.5), (III. 11.26), имеем
Еще проще вычисление производной по нормали
С помощью формул (5.6.10) производятся преобразования вида