współrzędnych, można wyznaczyć jednoznacznie na podstawie atj. Prawo transformacji składowych stanu naprężenia opisane jest wzorem
i-i j-i
gdzie: A," = cosa(m. — kosinus kąta, jaki tworzą ze sobą osie xt oraz xm,.
Badając składowe stanu naprężenia w punkcie K przy różnych orientacjach układu osi Kx.^ stwierdzimy, że istnieje takie położenie tych osi, dla którego wszystkie naprężenia styczne są równe zeru. Układ osi o tej
właściwości nazywamy układem osi głównych, a składowe normalne w tym przypadku nazywają się naprężeniami głównymi. Stan naprężenia w punkcie może być zatem określony także za pomocą kierunków głównych i naprężeń głównych. Stan naprężenia nazywamy płaskim, jeśli jedno z naprężeń głównych jest równe zeru. Macierzowa reprezentacja płaskiego stanu naprężenia ma postać
°11 |
°12 | |||
°12 |
°22 |
T*7 |
°y. |
Transformacja układu współrzędnych Kx ^ w płaskim stanie naprężenia polega na obrocie o pewien kąt <p (rys. 1.2). Składowe stanu naprężenia w układzie J otrzymane na podstawie wzoru (1.1), mają postać
olt + o~, o.. - o~~
ofr = - + —■ -—— cos2<p + o12sin2<p
°rz = 0l~- ^ cos 2<p - ol2 sin 2«p U-3)
aY2 «--sin2<p - o,2cos2<p
Kierunków głównych i naprężeń głównych dla danego stanu naprężenia określonego przez o„. o^, o,2 poszukujemy obracając układ współrzędnych o taki kąt <p » of, w przypadku którego or2, = O. Kąt ag spełnia warunek
(14)
2q.2 B I °22
natomiast naprężenia główne można obliczyć stosując wzór
(1-5)
10