78
Iloraz
(3.1)
AP AF
oznacza średnią gęstość sil wewnętrznych na powierzchni AF. Gęstość ta będzie tym bliższa rzeczywistej, im mniejsze będzie AF. Gęstością sil wewnętrznych w punkcie A będzie zatem granica ilorazu (3.1) przy AF-+0 z zachowaniem punktu A. Granicę tę oznaczymy przez p:
(3.2)
Rys. 3.1
Ponieważ AP jest funkcją r i r+Ar,, przeto gdy AF-*0, wtedy Arj-»0, a więc naprężenie staje się funkcją wektorową dwóch wektorów r i v, co zapiszemy
(3.3)
p = p(r> *).
1,2. Stan naprężenia w ponkdc
Stanem naprężenia w punkcie r = r0 nazywać będziemy zbiór wektorów naprężeń, przyporządkowanych wszystkim płaszczyznom podziału bryły, przechodzącym przez dany punkt o wektorze wodzącym r0. Innymi słowy sianem naprężenia w punkcie nazywać będziemy funkcję wektorową p =* p(r0, e) *= p(p).
IJ. Macierz naprężeń
Załóżmy, że będziemy dokonywać przekroju bryły tylko płaszczyznami prostopadłymi do osi .Tj i oznacza to, że ustalamy wektor normalny do płaszczyzny v = vt. Jedną z tych płaszczyzn ilustruje rys. 3.2 a. Naprężenie przy tego typu przekrojach staje się funkcją
wektorową tylko wektora wodzącego punktu — lub fonkgą wektorową trzedi 4ukmtm (Xi, x21 x3), będących współrzędnymi wektora wodzącego, Funkcję tę oznaczymy przez pji
"Współrzędne funkcji wektorowej jp* oznaczymy następująco:
Rys. 3J2
Współrzędne <r,j są oczywiście funkcjami skalarnymi trzech skalarów jr„ x2, x„ tzn. ojy m oxfe\* x2,x3).. Zwróćmy uwagę, że pierwszy wskaźnik każdej współrzędny 'jest wskaźnikiem p, drugi zaś wskaźnik oznacza kolejną współrzędną.
Umówmy się teraz, że płaszczyznami podziału będą płaszczyzny prostopadle do osi x2, a więc ich wektor normalny v =. v2 będzie^ równoległy do osi x2 (rys. 3-2b). Funkcję (3.3) przy ustalonym *= »2, oznaczymy przez p2, etyli
a jej współrzędne przez <r*y = , x2, x3), czyli.
Pafoi.tfaj.tfaj)* (3-$>
Znaczenie wskaźników przy współrzędnych jest analogiczne jak w poprzednim przypadku.
Przy przecięciu bryły płaszczyznami prostopadłymi do osi x3 (rys. 3.2 c) będziemy midi odpowiednio
Pi * P(r> • m *s) I Pafr) I
C16)
gdzie o3J ■* tr3/x1,.r2,x3).
Współrzędne naprężeń pt, pi i m przyporządkowanych płaszczyznom o normalnych zewnętrznych odpowiednio •«, § i «i przechodzących przez ten sam punkt IH .Zj.Zj)