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推求四分量直角型应变丛实测值二维应力状态

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:计算矩阵各元素注意到B13=B23=0,B22=B11,解题的法方程组(2-5)也可简写为由上三式解题得到3个应力分量的表达式式中:εav为4个应变测值的平均应变,即求主应力及其方向,因为应力分量σx和σy公式较长,推导较繁,从原先的公式着手:注意到B11+B12=2(1-μ)2,B11-B12=(1+μ)2,C1+C2=4(1-μ)εav和C1-C2=得到从而根据式和式推得二个主应力及其方向主应力方向判别:如果,则α′=α+90°。

推求四分量直角型应变丛实测值二维应力状态

把4分量应变丛中应变片布置角度(φ1=0°,φ2=45°,φ3=90°,φ4=135°)代入应变观测值方程组(2-3)的应力系数式(2-4)中,得到

φ1=0°:A11=1,A12=-μ,A13=0

φ3=90°:A31=-μ,A32=1,A33=0

代入式(2-3),即得到4个应变观测值方程

E·εφ1x-μσy

E·εφ3y-μσx

上式方程组(4个方程解3个未知量)采用最小二乘法解题。求解应力分量σx,σy,τxy按法方程组(2-5)运算。为运算方便,左边的3×3方阵各元素表示为Bij(i,j=1~3),右边的单列阵各元素表示为Ci(i=1~3)。计算矩阵各元素

注意到B13=B23=0,B22=B11,解题的法方程组(2-5)也可简写为(www.xing528.com)

由上三式解题得到3个应力分量的表达式

式中:εav为4个应变测值的平均应变,即

主应力及其方向,因为应力分量σx和σy公式较长,推导较繁,从原先的公式(2-21)着手:

注意到B11+B12=2(1-μ)2,B11-B12=(1+μ)2,C1+C2=4(1-μ)εav和C1-C2=得到

从而根据式(2-12)和式(2-18)推得二个主应力及其方向

主应力方向判别:如果,则α′=α+90°。

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