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三维应变分析
23.9
三维应变分析利用主应力轴来评估弹性均质材料中的变形。
一个微小的立方体元在沿这些轴向扩展后,会转变为一个长方体平行六面体,以此来说明该变形。
应变分析涉及围绕主轴(如 n 轴)旋转一个单元体,并评估垂直于该轴的面上的应变分量。该方法基于平面应变转换。
通过莫尔圆,研究立方体绕主轴旋转时的应变转换。该方法可确定某一点的最大剪应变,其值等于三个圆中最大圆的直径。
在平面应变条件下,n轴将转变为莫尔圆图原点处主应变方向之一,且该方向上的应变为零。位于此原点两侧的主应变分别表示最大和最小正应变。
在承受平面应力的结构薄板中,n轴会转变为一个主应力轴。
沿 n 轴的主应变与面内应变相关。绕 m 轴的旋转定义了最大剪切应变。
三维应变分析对于理解材料在应力的作用下如何发生变形是至关重要的,特别是弹性均质材料。该方法利用主应力轴来将复杂的应力状态简化为更易于理解的形式。当受到应力的作用时,材料内的小立方体单元会沿着这些轴发生膨胀或收缩,从而将其转变成长方体。这种转变有效地说明了材料的变形。其中主应力轴是正交的,表示了应力在…