Главная > Теория упругости
<< 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

2.7. Вариационные принципы при учете температурных слагаемых.

Уравнение теплопроводности рассматривается в его классической форме Фурье (3.6.8) гл. III, а в задаче теории упругости сохраняется статическая постановка, то есть пренебрегают изменениями во времени напряженного состояния, вызываемыми неетацнонарностыо температурного поля. Это позволяет рассматривать температуру как неварьируемый при варьировании напряженного состояния внешний фактор и в соответствии со сказанным в п. 1.14 формально трактовать наличие температурного поля как поля объемных сил с потенциалом (1.14.5) и поверхностных сил (1.14.6). Учитывается действие этих «сил» и реактивных сил на создаваемых связями, обеспечивающими заданные перемещения на этой части поверхности тела.

Аналогом функционала в принципе минимума потенциальной энергии в соответствии с (2.1.3), (1.14.5) и (1.14.6) служит функционал

где квадратичная форма (3.2.3) гл. III компонент тензора деформации Применив легко проверяемое преобразование

приведем (2.7.1) к виду

причем по (3.4.6) гл. III (см. также таблицу п. 3.1 гл. III) величина

с точностью до не имеющего здесь значения слагаемого, зави сящего только от температуры, представляет свободную энергию системы.

Повторив над функционалом (2.7.3) вычисление, которое привело к формуле (2.2.8), придем к соотношению

Здесь — тензор, определяемый формулами (3.4.7), (3.4.8) гл. III:

так что

где введены обозначения (2.2.6), (2.2.7) дифференциальных операторов Щи).

После подстановок в (2.7.4) получаем

причем последнее слагаемое следует отбросить, поскольку на

Приходим к дифференциальному уравнению равновесия в перемещениях (1.14.3) и к краевому условию (1.14.4), что и требовалось. Полностью повторив сказанное в п.2.2, убедимся, что функционал в положении равновесия имеет минимум.

Аналогом функционала в принципе минимума дополнительной работы служит функционал

где потенциал Гиббса (3.5.4) гл. III, a F - вектор поверхностных реактивных сил на Имеем

где тензор, компоненты которого, вычисляемые по (3.5.5) гл. III, представляют линейные формы компонент тензора напряжений и температуры; выражение тензора дается также формулой (3.4.10) гл. III.

Доказательство стационарности и минимальности функционала в положении равновесия, когда к сравнению допускаются статически возможные напряженные состояния, не отличается от приведенного в п. 2.5.

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru