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2.平面应力状态主应力的计算公式3.几何方程4.物理方程§2-6边界条件边界分类:位移边界条件的说明:⑴它是函数方程,要求在上每一点s,弹性体位移与对应的约束位移相等。⑵若为简单的固定边,u=v=0,则有(在上)。⑶它是在边界上物体保持连续性的条件,或位移保持连续性的条件。设在上给定面力分量应力边界条件的说明:⑴它是边界上微分体的静力平衡条件;⑵它是函数方程,要求在边界上每一点s上均满足,这是精确的条件;⑶式(c)在A中每一点均成立,而式(d)只能在边界s上成立;(e)若x=-b为负x面,l=-1,m=0,则式(d)成为应力边界条件的两种表达式:⑴在边界点取出微分体,考虑其平衡条件,得出应力边界条件;⑵在同一边界面上,应力分量应等于对应的面力分量(数值相等,方向一致)。即在同一边界面上,应力数值应等于面力数值(给定),应力方向应同面力方向。例如:在斜面上,在±坐标面上,由于应力与面力的符号规定不同,故表达式有区别。平行于边界面的正应力,它的边界值与面力分量并不直接相关。例1列出边界条件:例2列出边界条件:3.混合边界条件⑴部分边界上为位移边界条件,另一部分边界上为应力边界条件;⑵同一边界上,一个为位移边界条件,另一个为应力边界条件。例3思考题:试写出如下几个问题的边界条件。1、若在斜边界面上,受有常量的法向分布压力q作用,试列出应力边界条件,(思考题图中(a))。2、证明在无面力作用的0A边上,σy不等于零(思考题图中(b))。3、证明在凸角A点附近,当无面力作用时,其应力为零(思考题图中(c))。§2-7圣维南原理及其应用1.静力等效的概念圣维南原理的说明:1、圣维南原理只能应用于一小部分边界(小边界,次要边界或局部边界);2、静力等效─指两者主矢量相同,对同一点主矩也相同;3、近处─指面力变换范围的一、二倍的局部区域;4、远处─指“近处”之外。例1圣维南原理表明,在小边界上进行面力的静力等效变换后,只影响近处(局部区域)的应力,对绝大部分弹性体区域的应力没有明显影响。圣维南原理推广:如果物体一小部分边界上的面力是一个平衡力系(主矢量及主矩都等于零),那么,这个面力就只会使近处产生显著的应力,而远处的应力可以不计。例23.圣维南原理的应用圣维南原理在小边界上的应用:如图,考虑x=l小边界,⑴精确的应力边界条件(a)⑵圣维南原理的应用─积分的应力边界条件在小边界x=l上,用下列条件代替式(a)的条件:在同一边界x=l上,具体列出三个积分的条件:即:应力的主矢量、主矩的数值=面力的主矢量、主矩的数值;应力的主矢量、主矩的方向=面力的主矢量、主矩的方向。式中,应力主矢量、主矩的正方向的正负号的确定:应力的主矢量的正方向,即应力的正方向,应力的主矩的正方向为,即(正应力)×(正的矩臂)的方向。讨论:1.如果只给出面力的主矢量、主矩如图,则式(c)右边直接代入面力的主矢量、主矩;2.在负x面,x=−l,由于应力、面力的符号规定不同,应在式(c)中右端取负号;3.积分的应力边界条件(b)或(c)虽是近似的,但只用于小边界,不影响整体解答的精度。比较:精确的应力边界条件积分的应力边界条件思考题1、为什么在大边界(主要边界)上,不能应用圣维南原理?2、试列出负x面上积分的应力边界条件,设有各种面力作用,或面力的主矢量和主矩作用。