2.4   Физические уравнения теории упругости

                Ещё рассматриваются физические уравнения теории упругости, которые являются соотношениями обобщённого закона Гука:

               

где Е и G – модули упругости при растяжении и сдвиге, а – коэффициент Пуассона. Для изотропного материала они связаны зависимостью

                              

так, что независимых постоянных упругости для указанного материала только две.

             В сокращенной форме уравнения (2.16) запишем в виде

                                    

где матрица упругой податливости С с учетом (2.16) получит вид:

     

                Уравнения (2.16) дают возможность вычислить деформации, если известны напряжения. Назовем их законом Гука в прямой форме. В ходе решения задач теории упругости возникает необходимость в обратных соотношениях, когда напряжения выражены через деформации. Для этого надо разрешить уравнения (2.16) относительно напряжений.

                Запишем первую строку (2.16) в виде

               

                 Из курса сопротивления материалов известно следующее выражение для относительной объемной деформации элемента:

               

Заменяя в (2.20) сумму на величину, найденную из (2.21), и разрешая (2.20), получим закон Гука в обратной форме, т.е. напряжения, выраженные через деформации.

                

Через обозначена константа, называемая параметром Ляме:

               

В сокращенной форме уравнения (2.22) представим в виде

               

Где D матрица жесткости элемента материала

            

Эта матрица играет основную роль при методе расчета 15 уравнений напряженно-деформированного состояния твердого тела методом конечных элементов.

Далее ->