книги / Механика композиционных материалов
..pdfКак видно из табл. 3.1, при длинах волн больших, чем 2,5 дли ны ячейки периодичности, явления волнового фильтра не на блюдается.
§ 4. Разрушение композитов
Теория разрушения материалов является одним из самых важ ных разделов МДТТ, хотя вряд ли самым разработанным. Су ществует множество физических, кинетических и феноменологиче ских теорий разрушения.
Выделим два феноменологических подхода к проблеме разру шения композитов. Первый из них основан на применении крите риев разрушения к анизотропной эквивалентной однородной среде^ Такой подход сродни теории эффективного модуля и довольно часто не дает удовлетворительных результатов. Второй подход основан на применении феноменологических критериев разруше ния к каждому компоненту композита в отдельности. Такой под ход требует знания микронапряжений, хотя бы по рассмотренной нами теории нулевого приближения.
|
Рассмотрим критерий прочности |
вида |
|
|
где |
F(<7) — |
тензоры ранга 2(^ + 1 ), |
<7= 0, |
1,..., называемые тензо |
рами прочности (по напряжениям). |
|
записывать в деформа |
||
|
Иногда |
критерий прочности удобнее |
||
циях |
|
|
|
|
где |
G(<7> — |
тензоры ранга 2 (<7+ 1 ), |
<7= 0, |
1,.., называемые тензора |
ми прочности (по деформациям).
Разумеется, компоненты всех тензоров прочности должны быть инвариантными относительно преобразований, описывающих не который класс анизотропии.
Если материал ведет себя упруго вплоть до разрушения (хруп кое разрушение) или рассматриваются упругопластические прос тые процессы, то критерии (4.1) и (4.2) эквивалентны между со
бой.
Если известны критерии (4.1) или (4.2) для каждого компо нента композита, то нетрудно получить соответствующие критерии для эквивалентной анизотропной среды. Для этого достаточно в соотношении (4.1) выразить напряжения с помощью тензора кон
центрации напряжений А(£) (4.6.61) через напряжения, вычис
ленные по теории эффективного модуля, и результат |
осредиить. |
|||
Тогда получим |
|
|
(4.3> |
|
п н + |
+ n iL n W A n + |
= 1 - |
||
|
||||
где |
|
|
|
|
/ь?»= |
(i) ^mm., и » . |
_ |
|
|
/'(}L = (Fmnpqit,) Annii © 4*1<»> . |
(4.4) |
Аналогично, для критерия (4.2) имеем
|
(4.5) |
тде |
|
,(!)> . |
|
g ljh — (Gmnpq (£) Bmnii Ш Bpqkl (£)) » |
(4.6) |
g\jklmn = {Gmnpqrs (£) Дпл* / (E) &pqbl (S) &rsmn (£)) » |
|
•причем B(|) — тензор концентрации деформаций (4.6.62). Упражнение 4.1. Используя выражения тензоров концентрации
(5.2.25), (5.2.26), получить выражения (4.4) и (4.6) для слоистого •композита.
Н Е К О Т О Р Ы Е Л И Т Е Р А Т У Р Н Ы Е У К А З А Н И Я
■§ 1. Метод осреднения Н. С. Бахвалов применил к исследованию процесса распространения волн в работе [8].
§2. Рассмотрению волн в анизотропной упругой среде посвящена монография [100]. Обзор работ по динамике в теории упру гих и вязкоупругих композитов имеется в [96]. Метод ос реднения к динамической задаче теории вязкоупругости ком позитов применен в работе [84].
§3. Распространению волн в слоистых средах посвящены моно
графии {14, ПО]. Явление волнового фильтра исследовалось в работах [39, 40]. Использованное в параграфе дисперсион ное уравнение для стержня получено в [39, ПО]. Достаточно полный обзор работ по колебаниям и волнам в слоистых ком позитах дан в [43].
.§ 4. Разрушению в композиционных материалах посвящена боль шая литература. Укажем, например, на обзоры [21, 56, 96, 97]. Критерии разрушения в анизотропных средах рассмот рены в [4, 62, 96]. Метод осреднения к таким критериям применен в [23].
1. |
А б р а м о в и ц М., |
С т и ч а н И. |
(ред.). Справочник по специальным функ |
|
циям с формулами, графиками и математическими таблицами. М.: Наука* |
||
2. |
1979. |
П о б е д р я |
Б. Е. К решению квазистатических задач |
А л л а м М. Н. М., |
|||
|
анизотропной вязкоупругости. — Изв. АН Арм. ССР. Механика, 1978, № 2, |
||
|
19—27. |
|
|
3.А р у т ю н я н Н. X. Теория ползучести неоднородно-стареющих тел. Пре принт № 170 ИМП АН СССР. М., 1981.
4. А ш к е н а з и Е. К., |
Г а н о в Э. В. Анизотропия конструкционных материа |
лов. Справочник. Л.: |
Машиностроение, 1972. |
5.Б а х в а л о в Н. С. Осредненные характеристики тел с периодической струк турой. — ДАН, 1974, 218, № 5, 1046— 1048.
6.Б а х в а л о в Н. С. Осреднение дифференциальных уравнений с частными производными с быстро осциллирующими коэффициентами. — ДАН 1975* 221, № 3, 516—519.
7.Б а х в а л о в Н. С. Осреднение нелинейных уравнений с частными произ
водными с |
быстро осциллирующими |
коэффициентами. — |
ДАН, 1975, |
225,. |
||
№ 2, 249—252. |
|
|
|
коротких волн в. |
||
8. Б а х в а л о в |
Н. С. Осреднение процесса распространения |
|||||
периодических средах. — В кн.: Теория кубатурных формул и вычислитель |
||||||
ная математика. Новосибирск; Наука, |
1980, 3— 11. |
|
|
|||
9. Б е р д и ч е в с к и й |
В. Л. |
Пространственное осреднение периодических |
||||
структур. — ДАН |
СССР, |
1975, 222, № 3, 565—567. |
|
|
||
10. Б о л о т и н |
В. В., М о с к а л е н к о |
В. Н. К расчету макроскопических по |
||||
стоянных сильно |
изотропных композиционных материалов. — Изв. |
АН |
||||
СССР, МТТ, |
1969, № 3, 106— 111. |
|
|
|
||
И. Б о л о т и н В. В., |
Н о в и ч к о в Ю. Н. Механика многослойных конструкций. |
12. |
М.: Машиностроение, 1980. |
|
|
|||
Б о р з о в а Т. В. О распределении напряжений при растяжении волокнистых, |
||||||
13. |
пластиков. — Вести. Моек, ун-та. Сер. матем., механ., 1966, № 2, 106— 111. |
|||||
Б о р з о в а |
Т. В. Концентрация напряжений в армированном упругом про |
|||||
14. |
странстве. — Инж. журнал, 1965, 5, 972—976. |
|
||||
Б р е х о в с к и х |
Л. М. Волны в |
слоистых средах. М.: Изд-во АН СССР* |
||||
15. |
1957. |
|
|
|
состояние дисков и |
пластин. Киев: Изд-во |
В а й н б е р г Д. В. Напряженное |
||||||
|
АН УССР, |
1952. |
|
|
пластмасс. Киев: Тех- |
|
16. В а н |
Ф о |
Фы Г. А. Конструкции из армированных |
||||
|
нжа, |
1971. |
Ф ы Г. А. Теория армированных материалов с покрытиями. Киев: |
|||
17. В а н Ф о |
||||||
18. |
Наукова думка, |
1971. |
|
механика композитных |
||
В о л к о в |
С. Д., |
С т а в р о в В. П. Статистическая |
||||
19. |
материалов. Минск: Изд-во Белорусского гос. ун-та, 1978. |
|||||
Г а д ж и е в М. Г. Эффективный тензор модулей упругости композиционно |
||||||
|
го материала. — Деп. в ВИНИТИ № 968—79. |
|
30S
:20. Г е о г д ж а е в |
В. О. Некоторые вопросы теории |
упругопластической де |
|||||||||
|
формации анизотропных материалов. М.: Оборонгиз, 1958. |
|
материалов. |
||||||||
.21. Г е р а к о в и ч |
К. (ред.) |
Неупругие |
свойства |
композиционных |
|||||||
22. |
М.: Мир, 1978. |
|
|
упругом равновесии |
цилиндрической |
неоднородной |
|||||
Г о р б а ч е в |
В. И. Об |
||||||||||
|
по толщине трубы |
под |
действием |
поверхностных |
нагрузок |
и |
перемеще |
||||
23. |
ний. — Проблемы прочности, 1979, № 5, 79—83. |
критериях |
разрушения |
||||||||
Г о р б а ч е в |
В. И., |
П о б е д р я Б. Е. О некоторых |
|||||||||
24. |
композитов. — Изв. АН Арм. ССР. Механика, 1984, № 5. |
|
неоднород |
||||||||
Г о р б а ч е в |
В. И., |
П о б е д р я Б. Е. Об упругом |
равновесии |
||||||||
25. |
ных полос. — Изв. АН СССР, МТТ, |
1979, № 5, 1Г1— 118. |
|
|
пластины |
||||||
Гр и гол ю к Э. И., |
Ф ил ь ш т и н е к и й Л. А. Перфорированные |
||||||||||
26. |
и оболочки. М.: Наука, 1970. |
физических полей. — ДАН, |
1980, 254, |
||||||||
Г р и г о р я н |
С. |
С. |
Об |
осреднении |
|||||||
27. |
№ 4, 846—850. |
В. В. О |
плоской деформации |
цилиндрической |
|
ортотропнон |
|||||
Д о р о г и н и н |
|
||||||||||
|
трубы. — Изв. Арм. ССР. Механика, 1980, 33, № 4, 77—79. |
|
|
|
|||||||
28. |
Д о р о г и н и н |
В. В. О |
плоской деформации вязкоупругой слоистой тру |
||||||||
|
бы. — Механика композитных материалов, 1983, №.1, 165— 167. |
|
|
29.Д ю в о Ж- Функциональный анализ и механика сплошной среды. — В кн.: Теоретическая и прикладная механика. М.: Мир, 1979, 323—345.
30. |
Е д а к о в |
А. В. Численное решение задач о |
равновесии слоистого упругого |
|
31. |
параллелепипеда. — Деп. в ВИНИТИ № 3637—82. |
|||
Ж и г у н |
И. Г., |
П о л я к о в В. А. Свойства |
пространственно-армированных |
|
|
пластиков. Рига: |
Зинатне, 1978. |
|
32.И в а н о в С. Г. Расчет структурных напряжений в некоторых полимерных композитах с регулярной структурой. — В кн.: Теория механической пе реработки полимерных материалов. Пермь, 1980, с. 149.
33.И л ь ю ш и н А. А. Пластичность. М.: Гостехиздат, 1948.
34. И л ь ю ш и н |
А. А. Пластичность (основы |
общей математической теории). |
||||||||
|
М.: Изд-во АН СССР, 1963. |
|
|
|
|
|
|
|||
35. |
И л ь ю ш и н |
А. А. Механика |
сплошной среды/2-е |
изд. М.: Изд-во |
Моек, |
|||||
36. |
ун-та, 1978. |
А. А., |
Л е н с к и й |
В. С. Сопротивление материалов. М.: Физ- |
||||||
И л ь ю ш и н |
||||||||||
37. |
матгиз, 1959. |
А. А., |
Л о м а к и н |
В. А., Ш м а к о в |
А. П. Задачи и упраж |
|||||
И л ь ю ш и н |
||||||||||
|
нения по |
механике |
сплошной |
|
среды/2-е |
изд. М.: |
Изд-во Моек. |
ун-та, |
||
|
1979. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
38. |
И л ь ю ш и н |
А. А., |
П о б е д р я |
Б. Е. Основы математической теории тер |
||||||
39. |
мовязкоупругости. М.: Наука, |
1970. |
|
|
одномерной |
|||||
И л ь ю ш и н а Е. А. Вариант |
моментной теории упругости для |
|||||||||
|
сплошной |
среды неоднородной |
периодической структуры. — |
ПММ, |
1972, |
|||||
|
36, № 6, |
1086— 1093. |
|
|
|
|
|
|
|
40.И л ь ю ш и н а Е. А. Колебания кусочно однородной упругой среды с плоско параллельными границами раздела. — Механика полимеров, 1976, № 4,
-41. |
687—692. |
Л. В., К р ы л о в В. И. Приближенные методы |
высшего |
К а н т о р о в и ч |
|||
42. |
анализа. 5-е изд. М.—Л.: Физматгиз, 1962. |
соотно |
|
К а р а л ю н а с |
Р. И. К определению эффективных определяющих |
||
|
шений физически нелинейных композитов. — Вести. Моек, ун-та. Сер. ма- |
||
43. |
тем., механ., 1984, № 2. |
— Деп. |
|
К а р и м о в А. М. Колебани |
|||
|
в ВИНИТИ, Ns 469—83. |
|
|
44. |
К а р н а у х о в |
В. Г. Связанные задачи термовязкоупругости. Киев: Науко- |
|
|
ва думка, 1982. |
|
|
45.К л ю ш н и к о в В. Д. Математическая теория пластичности. М.: Изд-во Моек, ун-та, 1979.
46.К о л ч и н Г. Б., Ф а в е р м а н Э. А. Теория упругости неоднородных тел. Библиографический указатель отечественной и иностранной литературы. Ки шинев: Штиинца, 1972.
47. К о л ч и н |
Г. Б., Ф а в е р м а н Э. А. Теория упругости неоднородных |
тел. |
|
Библиографический указатель отечественной и иностранной литературы |
за |
||
1970— 1973 |
гг. Кишинев: Штиинца, |
1977. |
|
48. К о л ч и н |
Г. Б. Плоские задачи |
теории упругости неоднородных тел. Ки |
шинев: Штиинца, 1977.
49.К о р о л е в В. И. Слоистые анизотропные пластинки и оболочки из арми рованных пластмасс. М.: Машиностроение, 1965.
50. |
К р и с т е н с е н |
Р. Введение в |
механику композитов. М.: Мир, |
1982. |
|
51. |
Л а в р е н т ь е в |
М. А., Ш а б а т |
Б. В. Методы теории функций |
комплекс |
|
52. |
ного переменного / 4-е изд. М.: Наука, |
1973. |
задач тео |
||
Л а м з ю к В. Д., П р и в а р н и к о в |
А. К. Решение граничных |
||||
|
рии упругости для многослойных оснований, вып. 1, 2. Днепропетровск: |
||||
|
Изд-во Днепропетровского гос. ун-та, |
1978. |
|
53.Л е в и н В. М. О коэффициентах температурного расширения неоднородных материалов. — Инж. журнал, 1967, № 1, 88—94.
54. Л е х н и ц к и й |
С. |
•Г., Анизотропные пластинки. М.: |
Гостехиздат, |
1957. |
|||
55. |
Л е х н и ц к и й |
С. |
Г. Теория упругости анизотропного тела. М.: |
Гостехиз |
|||
56. |
дат, 1950. |
Г. (ред.) Разрушение, |
т. 7; ч. 1, 2. М.: Мир, 1976. |
|
|||
Л и б о в и ц |
|
||||||
57. |
Л и в ш и ц |
И. М., |
Р о з е н ц в е й г |
Л. Н. К теории |
упругих свойств поли |
||
|
кристаллов. — ЖЭТФ, 1946, 16, № 11, 967—980. |
твердых деформируе |
|||||
58., Л о м а к и н |
В. А. Статистические |
задачи механики |
|||||
|
мых тел. М.: Наука, 1970. |
|
|
|
59.Л о м а к и н В. А. Теория упругости неоднородных тел. М.: Изд-во Моек, ун-та, 1976.
60. Л о м а к и н |
В. А., К о л т у н о в |
М. А. Действие армирующих элементов |
|
при растяжении на деформацию и прочность стеклопластиков. — Механика |
|||
полимеров, 1965, № 2, 104— 113. |
|
|
|
61. Л я в А. Математическая теория упругости. М.—Л.: ОНТИ, 1935. |
|||
62. М а л м е й с т е р А. К., Т а м у ж |
В. П., Т е т е р е Г. А. Сопротивление по |
||
лимерных и |
композитных материалов / 3-е изд. Рига: Зинатне, 1980. |
||
63. М а н с у р о в |
Р. М. Об упругопластическом поведении анизотропных сред.— |
||
В кн.: Упругость и неупругость, вып. 1. М.: Изд-во Моек, ун-та, 1971, 163— |
|||
171. |
Ю. М. (ред.) Физические и механические свойства стеклопла |
||
64. М о л ч а н о в |
|||
стиков. Справочное пособие. Рига: Зинатне, 1969. |
|||
65. М о л ь к о в В. А., П о б е д р я Б. Е. |
Эффективные модули упругости одно |
||
направленного волокнистого композита. — ДАН СССР, 1984, 275, № 3. |
|||
66. М о с к в и т и н В. В. Сопротивление |
вязкоупругих материалов. М.: Наука, |
|
1972. |
|
|
Н. И. Некоторые основные задачи математической тео |
||||
67. М у с х е л и ш в и л и |
||||||||
68. |
рии упругости. М.: Наука, 1966. |
механики гетерогенных сред. М.: |
Наука, |
|||||
Н и г м а т у л и н Р. И. Основы |
||||||||
69. |
1978. |
|
В. С., |
Ш а п и р о Г. С. Пространственные задачи теории упру |
||||
Н и к и ш и н |
||||||||
70. |
гости для многослойных сред. — Труды ВЦ АН СССР. М., 1970. |
много |
||||||
Н и к и ш и н |
В. С., |
Ш а п и р о |
Г. С. Задачи |
теории |
упругости для |
|||
71. |
слойных сред. М.: Наука, 1973. |
|
1975. |
|
|
|||
Н о в а ц к и й |
В. Теория упругости. М.: Мир, |
|
|
|||||
72. |
О б р а з ц о в |
И. Ф., |
В а с и л ь е в В. В,. Б у н а к о в |
В. А. Оптимальное ар |
||||
|
мирование оболочек вращения из композиционных материалов. М.: Маши |
|||||||
|
ностроение, |
1977. |
|
|
|
|
|
|
73. |
О м а р о в |
С. Е. К |
определению микронапряжений в слоистых композитах |
с вязкоупругими компонентами. — Деп. в ВИНИТИ № 4815—83.
74.П а н а с е н к о Г. П. Асимптотики высших порядков решений задач о кон такте периодических структур. — Матем. сборник, 1979, ПО, № 4, 505 538.
75. П е т р и ш и н В. |
И., |
П р и в а р н и к о в А. К. Основные граничные задачи |
теории упругости |
для |
многослойных оснований. — Прикладная механика, |
1965, 1, № 4, 58—66.
76. |
П л о т н и к о в М. М. К расчету |
анизотропного неоднородного |
цилиндра, |
|
|
модуль упругости которого — кусочно-гладкая функция радиуса. __ Изв! |
|||
77. |
вузов. Машиностроение, 1969, № 10, 25—28. |
|
|
|
П о б е д р я Б. Е. О связанных задачах механики сплоц^ой среды.__В кн.: |
||||
78. |
Упругость и неупругость, вып. 2. |
М.: Изд-во Моек, ун-та, 1971, 224__253. |
||
П о б е д р я Б. Е. Математическая |
теория нелинейной вязкоупругости. |
— |
||
|
В кн.: Упругость и неупругость, вып. 3. М.: Изд-во Моск ун-та |
1973 |
95— |
|
|
173. |
J |
|
|
79. |
П о б е д р я Б. Е. О структурной анизотропии в вязкоупруГОсти. — |
Механи |
||
80. |
ка полимеров, 1976, № 4, 622—626. |
ПММ |
1979 |
43 |
П о б е д р я Б. Е. Некоторые общие теоремы МДТТ. |
||||
|
№ 3, 531—541. |
|
’ |
’ |
81.П о б е д р я Б. Е. Лекции по тензорному анализу/2-е иэд. м .: Изд-во Моск. ун-та, 1979.
82. |
П о б е д р я Б. Е. Новая постановка задачи МДТТ в напряжениях. — ДАН |
|
83. |
СССР, 1980, 253, № 2, 295—297. |
* |
П о б е д р я Б. Е. Квазистатическая задача МДТТ в напряжениях> _ ПММ, |
||
84. |
1981, № 2, 205—214. |
упругости и пластичности. |
П о б е д р я Б. Е. Численные методы в теории |
||
|
М.: Изд-во МГУ, 1981. |
|
85.П о б е д р я Б. Е. К теории вязкоупругости структурно неоднородных сред.— ПММ, 1983, Кя 2, 216—222.
86.П о б е д р я Б. Е. Об упругих композитах. — Механика композитных ма
териалов, 1983, № |
1, 133— 139. |
|
анизотропных |
||
87. П о б е д р я |
Б. |
Е. |
Деформационная теория |
|
|
сред. — ПММ, 1984, 48, Кя 1, 29—37. |
|
упругих ком |
|||
88. П о б е д р я |
Б. Е., |
Г о р б а ч е в В. И. О статических задачах |
|||
позитов. — Вести. Моск. ун-та. Сер. матем., механ., 1977, |
№ |
5, 101— 110. |
|||
89. П о б е д р я |
Б. Е., Х о л м а т о в Т. Деформирование слоистых композитов.— |
||||
Механика композитных материалов, 1981, № 5, 775—778. |
равновесии уп |
||||
90. П о б е д р я Б. Е., |
Ш е ш е н и н С. В. Некоторые задачи о |
||||
ругого параллелепипеда. — Изв. АН СССР, МТТ, 1981, № |
|
74—86. |
|||
91. Р а б и н о в и ч |
А. Л. Введение в механику армированных |
полимеров. М.: |
|||
Наука, 1970. |
|
|
|
|
|
92.Р а б о т н о в Ю. Н. Элементы наследственной механики твердых тел. М.: Наука, 1977.
93.Р а б о т н о в Ю. Н. Механика деформируемого твердого тела. М.: Наука,
94. |
1979. |
|
|
|
Р. М. К вопросу |
о построении решения |
трехмерной задачи |
||||||
Р а п п о п о р т |
|||||||||||||
|
теории упругости для многослойного полупространства в перемещениях. — |
||||||||||||
95. |
Изв. ВНИИ гидротехники, |
1966, 81, 149— 154. |
|
|
|
||||||||
С е д о в |
|
Л. И. Механика |
сплошных сред, т. 1, 2, 3-е изд. М.: Наука, 1976. |
||||||||||
96. |
С е н д е ц к и |
Дж. |
(ред.). Механика композиционных |
материалов. М.: Мир, |
|||||||||
97. |
1978. |
|
|
|
|
|
Ю. |
М., С к у д р а А. М. Конституционная прочность |
|||||
Т а р н о п о л ь с к и й |
|||||||||||||
98. |
и деформативность стеклопластиков. Рига: Зинатне, 1966. |
|
|||||||||||
Т и м о ш е н к о |
С. П., |
Г у д ь е р |
Дж. Теория упругости/ 2-е изд. М.: Нау |
||||||||||
99. |
ка, 1979. |
|
В. К. Общая |
постановка задачи об определении напряженно- |
|||||||||
Т р и н ч е р |
|||||||||||||
|
деформированного состояния растущего тела н некоторые примеры. — Изв. |
||||||||||||
100. |
АН СССР, МТТ, 1983, № 6, 560—563. |
|
|
|
|
||||||||
Ф е д о р о в |
Ф. И. Теория |
упругих волн в кристаллах. М.: Наука, 1965, 386. |
|||||||||||
101. |
Фи н к |
К., |
P o p б ах |
X. |
Измерение |
напряжений |
и |
деформаций. |
М.: |
||||
102. |
ГНТИМЛ, 1961. |
|
свойства составных |
сред: некоторые теоретические |
прин |
||||||||
Х и л л |
Р. Упругие |
||||||||||||
103. |
ципы. — Механика |
(сб. переводов)» 1964, 87, № 5, 127— 143. |
|
||||||||||
Х о р о ш у н |
Л. П. |
К теории изотропного деформирования. — Прикладная |
|||||||||||
104. |
механика, |
1966, 2, |
№ 2, 14— 19. |
|
композиционные материалы под дей |
||||||||
Ч ж е н ь |
( Che n С. Н.). Волокнистые |
||||||||||||
|
ствием продольного сдвига. — Прикладная механика (Труды американского |
||||||||||||
|
общества |
инженеров-механиков, |
пер. с |
англ.), 1970, |
№ |
1, 209—211. |
|
105. Ш е р м е г о р |
Т. Д. Теория упругости микронеоднородных сред. М.: Наука, |
||
|
1977. |
|
|
106. |
Ш а п и р о Г. С. Напряженное состояние бесконечной |
цилиндрической обо |
|
|
лочки и неограниченной толстой плиты. — ДАН СССР, |
1942, 27, № 9, 288— |
|
107. |
290. |
Ю. А. Матричные алгоритмы в теории упругости неоднород |
|
Ш е в л я к о в |
|||
108. |
ных сред. Киев—Одесса: Вища школа, 1977. |
|
|
Ш е ш е н и н |
С. В. Осредненные модули одного композита. — Вести. Моек, |
||
109. |
ун-та. Сер. матем., механ., 1980, № 6, 79—83. |
|
|
Ш е т е н и я |
С. В. Численное решение некоторых пространственных задач |
||
|
теории упругости. — Автореф. канд. дис. М.: МГУ, 1980. |
110.Ш у л ь г а Н. А. Основы механики слоистых сред периодической структуры. Киев: Наукова думка, 1981.
111. |
Э ш е л б и |
Дж. Континуальная теория |
дислокаций. |
М.: ИЛ, 1963. |
|
||||
112. |
G r o s s В. Mathematical Structure |
of |
the |
Theories |
of |
Viscoelasticity. Paris, |
|||
113. |
1953. |
Z., S h t r i k m a n |
S. On |
some |
variational |
principles in |
anisotro |
||
Ha s h i n |
|||||||||
|
pic and nonhomogeneous elasticity. — |
J. Mech. Phys. Solids, 1962, |
10, N 4, |
||||||
114. |
335—342. |
P. On the constitutive law of Boltzmann—Volterra. — Rev. Roum. |
|||||||
M a z i l u |
|||||||||
|
Math. Pures et Appl., 1973, XVIII, N 7, 1067-1069. |
|
Ха Ть е н |
Нг о а н . |
|||||
115. Ж и ко в |
В. В., К о з л о в |
С. М., О л е й н и к О. А., |
|||||||
|
Усреднение и G-сходимость дифференциальных операторов. — УМН, 1979, |
||||||||
116. |
34, № 5, 65— 133. |
|
|
Па н ас е н ко |
Г. П. Асимптотическое |
||||
О л е й н и к О. А., И о с и ф ь я н Г. А., |
|||||||||
|
разложение решений системы теории упругости в перфорированных обла |
||||||||
117. |
стях. — Матем. сб., 1983, 120, № 1, 22—41. |
|
|
|
|||||
О л е й н и к О. А., И о с и ф ь я н Г. А., |
Ш а м а е в А. С. О сходимости энер |
||||||||
|
гии, тензоров напряжений и частот собственных колебаний в задачах |
||||||||
|
усреднения, возникающих в теории упругости. — ДАН, 1984. |
|
Сведения из тензорного исчисления
1. Вектор а в прямоугольной декартовой системе координат трехмерного евклидового пространства разлагается по трем векто
рам ei ортонормированного базиса
а = W t = а хех + а2е2 + а3е3, |
а л ) |
причем по повторяющемуся индексу, обозначаемому малой латин ской буквой, происходит суммирование от 1 до 3, по повторяющемуся индексу, обозначаемому большой латинской буквой, — от 1 до 2. По индексу, обозначаемому греческой буквой, даже повторяюще муся, суммирования нет.
Поэтому
а = а\в[ = а& + а2е2, ааеа = а2е2 при а = 2. |
(1.2) |
Вводим три типа умножения векторов, а) Скалярное:
a-b = alei •bjej = а^е,- -е;- = |
= а ^ , |
(1.3) |
где бif — символы Кронекера,
( 1 . 4 )
б) векторное:
a x b = atei х Ь^е,- = |
х ef = |
( 1 . 5 ) |
где €цн — символы Леви— Чивиты:
+ 1, |
если |
все индексы различны и образуют |
|
|
четную подстановку, |
|
|
eijk= — 1, |
если |
все индексы различны и образуют |
(1.6) |
|
нечетную подстановку, |
|
|
О, |
если хотя бы два индекса одинаков# |
|
для двумерных задач встречается двухиндексный символ Леви— Чивиты:
|
ёи = —ёл, ei2=l, |
(1.7) |
в) |
тензорное: |
|
|
а ® Ь = а& ® Ьр, = afifr ® ~eh |
(1.8) |
вде ® |
— символ тензорного умножения, причем |
«диаду» |
можно рассматривать как формальную совокупность векторов Эту диаду можно выбрать в качестве базиса для тензоров вто
рого ранга а, которые будем всюду считать симметричными:
а = atfii 0 ey = ajiet ® в,. |
(1.9) |
Операцию частного дифференцирования обозначим запятой:
J E L s a a t . ^ d j O , . |
(1.10) |
a x j |
|
Для тензоров второго ранга также вводятся три вида умноже
ния а, б, в, причем |
если стоит один индекс умножения, например |
|
“ •Ь — a t f i t <g>ej |
bkfik ® е , = ацЬ/Jt ® ~efi,k= anbiie'i ® |
(1.11) |
то это означает, что в умножении участвуют второй вектор диады первого тензора а и первый вектор диады второго тензора Ь.
Если же между тензорами а и b стоят два символа умноже
ния (в столбик), то верхний символ означает умножение, опи санное в предыдущем абзаце, а нижний символ — что умножа етсясоответствующим образом первый вектордиады первого тензора а и второй вектор диады второго тензора Ь. Например,
a: bj= |
® |
6У: bkLek <g>eL= |
ап Ьк1{е£ |
ek) {ei •е,) = |
|
|
= |
a i j bk lb jk b l l = |
= a i j b i p |
(1-12) |
|
a x b = |
a^e] ® 7j x bklek <&el = al}bhl (e, |
ek) {e£ x |
et) = |
||
|
|
= в /А А А . А |
= anbneiJn- |
(1л3) |
Тензор второго ранга, у которого компоненты — символы Кроне-
кера (1.4), называется единичным тензором второгоранга |
Н |
/= в * Я ® 7 / . |
(1л4) |
Введем вектор-оператор дифференцирования V , компонентами которого являются символы дифференцирования по соответствую
щим координатам
у Е е Д . |
(1.15) |
Умножение определенного вида этого вектора на вектор или тен зор имеет свое собственное название и обозначение,
а) Скалярное умножение
у •а = dlai = cii'L = div а |
(1.16) |
называется дивергенцией вектора а. Если же такому умножению подвергается тензор, то символ дивергенции пишется с большой буквы:
У . b = eidl •bikei (g)ek = bik,iek = |
== Div Ь, |
(1.17) |
б) Векторное умножение
V X а = efit х ауе/ = |
х ei = aItieljkek = rot а |
(1.18) |
называется ротором вектора а. Если у умножается векторно на тензор Ь, то символ ротора пишется с большой буквы:
V X Ь = еД- X b j^ j® = Ь,кле1^ п<^1~ек = Ш Ь . |
(1.19) |
в) Тензорное умножение
V 0 а = |
0 a ie i = а 1Л e i 0 е/ = G ra(i а |
(1 .2 0 ) |
называется градиентом вектора а. Если вектор V умножается тензорно на скаляр <р, то символ градиента пишется с малой буквы:
У ® ф = е Д ® ф = ф.£е, = grad ф. |
(1.21) |
Отметим еще часто употребляемые дифференциальные опера торы:
Def а = |
(у 0 а + |
а 0 у) = |
(«£./ + alfi)7t® 7jt |
(1.22) |
|
Ink а = |
Gtpfitmrfnjutft 0 et. |
(1.23) |
Всякий симметричный тензор второго ранга а однозначно разла-
о |
__ |
' |
гается на шаровую а и девиаторную а части:
а = — а1 + |
а = — абц 4 flfij ££® б/, |
(1.24) |
3 ~ |
~ |
|
о
где а — след матрицы а:
а = tr а = a£t-. |
(1.25) |