7.3. Примеры (цилиндр и сфера).
Случаи сохранения главных направлений имеют место при осесимметричной деформации круглого цилиндра и радиально-симметричной деформации сферы.
1°. Цилиндр. Введя цилиндрические координаты и предполагая, что осевое перемещение не зависит от имеем
Поэтому
так что главные оси тензоров совпадают с координатными направлениями векторов При этом
и уравнение равновесия (7.2.2) при отсутствии массовых сил приводится к соотношению
Постоянные а определяются по заданию давлений на наружной и внутренней поверхностях полого цилиндра и осевой силы на торце Приходим к трем уравнениям, которые можно записать в виде
Например, в случае цилиндра, расположенного между двумя неподвижными гладкими плитами и нагруженного равномерно распределенным давлением по наружной поверхности имеем
и внутренний радиус деформированного цилиндра при
2° Сфера. При центрально-симметричной деформации сферы, введя сферические координаты имеем
так что
причем -единичный тензор. В этом случае главные оси тензора
также имеют направления сохраняющиеся при деформации. Получаем
и по
Далее по (7.2.3) имеем
и постоянные находятся по заданию давлений на наружной и внутренней поверхностях полой сферы. Например, в случае только наружного давления приходим к уравнению
Внутренний радиус деформированной сферы дается равенством
и, поскольку имеем
Рассматриваемое решение осуществляется для значений наружного давления