21) RÓWNANIE BIHARMONICZNE

background image

RÓWNANIE BIHARMONICZNE – wyprowadzenie

(

1

2

,

F x x

)

- funkcja naprężeń (funkcja Airy’ego) taka, że

2 2

1 1

1 2

2

11

,

2

2

2

22

,

2

1

2

12

21

2 1

1 2

,

2 1

1 2

1

2

x x

x x

x x

F

F

x

F

F

x

F

b x

b x

F

b x

b x

x x

σ

σ

σ

σ

ρ

ρ

ρ

ρ

=

=

=

=

=

= −

= −

∂ ∂

⎪⎩

(1)


Funkcja ta automatycznie spełnia równania równowagi:

3

3

11

21

1

1

2

2

1

2

1

2

1

2

3

3

12

22

2

2

2

2

1

2

1

2

1

2

0

0

0

0

F

F

b

b

x

x

x x

x x

F

F

b

b

x

x

x x

x x

σ

σ

ρ

ρ

σ

σ

ρ

ρ

⎧∂

+

+

=

+

=

⎪ ∂

∂ ∂

∂ ∂

+

+

=

+

=

⎪ ∂

∂ ∂

∂ ∂

1

2

b

b

ρ

ρ


Płaski stan naprężenia (PSN):

(

)

(

)

11

11

22

22

22

11

12

21

12

1

1

1

E

E

E

ε

σ

νσ

ε

σ

νσ

ν

ε

ε

σ

=

=

+

=

=

⎪⎩

Równanie nierozdzielności:

2

2

2

11

22

12

2

2

2

1

1

2

2

0

x

x

x x

ε

ε

ε

+

=

∂ ∂

Wielkości pomocnicze:

(

)

2

2

2

4

4

11

11

22

2

2

2

4

2

2

2

2

2

2

1

2

2

2

2

4

4

22

22

11

2

2

2

4

2

2

1

1

1

1

1

2

2

2

4

4

12

12

2

2

2

2

2

2

1

2

1

2

1

2

1

2

1

1

1

1

2 1

1

2

2

F

F

x

E

x

x

E

x

x x

F

F

x

E

x

x

E

x

x x

F

F

2

x x

E

x x

E

x x

x

ε

σ

σ

ν

ν

ε

σ

σ

ν

ν

ν

ε

σ

ν

=

=

∂ ∂

=

=

∂ ∂

+

= −

=

+

∂ ∂

∂ ∂

∂ ∂

∂ ∂

x

Po podstawieniu:

4

4

4

4

4

2

2

1

2

1

2

2

0

F

F

F

x

x

x x

+

+

=

∂ ∂

lub

,1111

,2222

,1122

2

0

F

F

F

+

+

=

lub:

(

)

(

)

2

2

2

2

1

2

2

2

2

2

1

2

1

2

,

0

F

F

F x x

x

x

x

x

⎞⎛

∂ ⋅ ∂ ⋅

∆ ∆

=

+

+

=

⎟⎜

⎠⎝

background image

Płaski stan odkształcenia (PSO):

(

)

(

)

11

11

22

22

22

11

12

21

12

1

1

1

1

1

E

E

E

ν

ε

ν σ

ν

νσ

ε

ν σ

νσ

ν

ε

ε

σ

+

=

+

=

+

=

=

⎪⎩

Równanie nierozdzielności:

2

2

2

11

22

12

2

2

2

1

1

2

2

0

x

x

x x

ε

ε

ε

+

=

∂ ∂

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

2

2

2

4

11

11

22

2

2

2

4

2

2

2

2

2

2

2

4

22

22

11

2

2

2

4

1

2

2

1

2

2

4

12

12

2

2

1

2

1

2

1

1

1

1

1

1

1

1

1

2 1

1

2

2

F

F

4

2

2

1

2

4

2

2

1

2

x

E

x

x

E

x

x

F

F

x

x

E

x

x

E

x

x

F

x x

E

x x

E

x

ε

σ

σ

ν

ν

ν

ν

ν

ν

ε

σ

σ

ν

ν

ν

ν

ν

ν

ν

ε

σ

ν

+

+

=

=

+

+

=

=

+

+

= −

=

∂ ∂

∂ ∂

x

∂ ∂ ⎠

∂ ∂ ⎠

2

2

2

x

Po podstawieniu:

(

)

(

)

(

)

4

4

4

4

4

2

2

1

2

1

2

1

1

2 1

F

F

F

x

x

x x

ν

ν

ν

+ −

+

=

∂ ∂

0

Stąd

4

4

4

4

4

2

2

1

2

1

2

2

0

F

F

F

x

x

x x

+

+

=

∂ ∂

(

)

(

)

2

2

2

2

1

2

2

2

2

2

1

2

1

2

,

0

F

F

F x x

x

x

x

x

⎞⎛

∂ ⋅ ∂ ⋅

∆ ∆

=

+

+

=

⎟⎜

⎠⎝

- identyczna postać, jak w PSN


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
21 Równanie naturalne klotoidy
19-21, Rozwiązanie numeryczne równań różniczkowych przy rozwinięciu w szereg Taylora
Rozwiązywanie układów równań
W 21 Alkohole
Równanie Laplace’a
Rownanie Maxwella
21 02 2014 Wykład 1 Sala
21 Fundamnety przyklady z praktyki
BO I WYKLAD 01 3 2011 02 21
Rozwiązywanie układów równań metodą wyznaczników

więcej podobnych podstron