POGLAVJE 5 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID Do sedaj smo preučevali kinematiko kontinuuma, opis stanja napetosti in zapis petih zakonov klasične termodinamike in mehanike za kontinuum. - ohranitev mase - ohranitev gibalne količine - ohranitev vrtilne količine - ohranitev energije - entropijsko neenačbo Opisane enačbe niso dovolj za popis obnašanja specifične snovi pod vplivom sil. Iz izkušenj vemo, da je vpliv enakih sil npr. na železo drugačen kot npr. vpliv enakih sil na vodo. Vpliv sil pa je lahko celo odvisen od smeri in velikosti sil. Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID Velik razred snovi, pri katerih deformacija izgine s tem, ko izgine vpliv sil, imenujemo elastični materiali. Nad neko velikostjo sil ostrane permanentna deformacija. V tem primeru se snov obnaša plastično. V tem poglavju obravnavamo: - konstitucijske zveze za linearno elastično snov. - nekatere izbrane probleme s področja linearnih elastičnih snovi. - razred problemov z ravninskimi deformacijami in napetostmi. Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.1 MEHANSKE LASTNOSTI Najprej obravnavajmo nekaj tipičnih laboratorijskih mehanskih eksperimentov. Iz snovi izrežemo prizmatični vzorec s prečno površino A0. Snov statično obremenimo s silo v osni smeri, velikosti P . Merimo podaljšek v osni smeri . 0A - linearni elastični režim. Vzorec se po vplivu sile povrne v 0 ABBC - plastični režim. Vzorec se po vplivu sile povrne v točko C Snov se po plastični deformaciji običajno utrdi. Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID V smislu od laboratorijskih razmer čimbolj neodvisnega popisa problema, rišemo naslednjo krivuljo P napetost A0 osna relativna deformacija ax ax ax Napetost v odvisnosti od relativne osne deformacije. Naklon daljice 0A imenujemo Youngov modul. EY ax Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 EY 207GPa za jekla MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID Deformacije kovin v elastičnem režimu so relativno majhne, reda velikosti ax ax 103 ax Pri nateznem poskusu pa lahko merimo tudi spremembo prečne dimenzije vzorca v odvisnosti od sile. Relativna prečna (radialna) deformacija je rd rd rd Eksperimenti pokažejo, da je razmerje rd const ax v primeru majhnih deformacij (se skrči, zato minus) Razmerje imenujemo Poissonovo število in ga označimo z Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 rd ax MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID Tipično Poissonovo število za železo je 0,3. V primeru, ko ima vzorec, ki ga obravnavamo, različne lastnosti glede na orientacijo, iz katere je bil izrezan iz bloka, je material anizotropen. Tipični primeri anizotropnih snovi so - les - valjana jeklena plošča - biološka tkiva V nasprotnem primeru je material izotropen. V primeru, ko ima vzorec, ki ga obravnavamo, različne lastnosti glede na položaj iz katerega je bil izrezan iz bloka, je snov nehomogena. Npr. ulita jeklena brama. V nasprotnem primeru je snov homogena. Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID Nadalje lahko snov testiramo s hidrostatično napetostjo. V tem primeru je napetost oblike Tij ij Količino k V V k 138GPa za jekla imenujemo elastični modul. Naslednji poskus nam da novo snovno konstanto. Krožni valj z dolžino M. ax zvijemo za kot ko uporabimo navor Strižni modul definiramo kot M ax r4 ;I I 2 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 76GPa za jekla MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID V nadaljevanju nas zanima, koliko takšnih neodvisnih eksperimentov lahko naredimo za elastično snov. Koliko neodvisnoh snovnih lastnosti lahko pripišemo snovi, ki se obnaša elastično? Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.2 LINEARNA ELASTIČNA TRDNINA V prejšnjem poglavju obravnavani eksperimenti imajo naslednje skupne štiri značilnosti 1. 2. 3. 4. Zveza med silo in deformacijo je linearna. Hitrost uporabe sile ne vpliva na deformacijo. Po odstranitvi sile deformacija povsem izgine. Deformacija je zalo majhna. Zgornje značilnosti uporabimo za definicijo linearno elastične ali Hookove snovi. Osnovna predpostavka za takšno snov je T T E T 0 0 Pri čemer je T Cauchijev napetostni tenzor E Infinitezimalni deformacijski tenzor Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID Če je relacija med Cauchijevim napetostnim tenzorjem in infinitezimalnim deformacijskim tenzorjem linearna, lahko zapišemo T11 C1111E11 C1112 E12 ............ C1133 E33 T12 C1211 E11 C1212 E12 ............ C1233 E33 ................................................................... T33 C3311E11 C3312 E12 ............ C3333 E33 Opisanih devet enačb lahko v kompaktni obliki zapišemo kot Tij Cijkl Ekl Tenzorja T in E sta tenzorja drugega reda. Tenzor C je tenzor četrtega reda, ki ga imenujemo tenzor elastičnosti. Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID Tenzor elastičnosti se transformira iz baze e i v bazo e i' kot ' Cijkl QmiQnjQrk Qsl Cmnrs Če je telo homogeno je C neodvisen od položaja. V tem poglavju obravnavamo zgolj homogena telesa. V celoti tenzor C vsebuje 81 (9x9) koeficientov. Ker je tenzor E simetričen, lahko vedno kombiniramo dva člena v en člen. C1112 E12 C1121E21 C1112 E12 C1121E12 C1112 C1121 E12 Na ta način C1112 C1121 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 postane en neodvisen koeficient. MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID Zaradi simetrije infenitezimalnega deformacijskega tenzorja mora imeti tenzor elastičnosti naslednjo lastnost Cijkl Cijlk Na ta način zmanjšamo število neodvisnih koeficientov C iz 81 na 54. Zaradi simetrije Cauchijevega napetostnega tenzorja mora imeti tenzor elastičnosti naslednjo lastnost Tij T ji Sledi Cijkl C jikl Ta enačba zmanjša število neodvisnih koeficientov C iz 54 na 36. Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID Nadalje predpostavimo, da je koncept elastičnosti povezan z obstojem notranje energije, imenovane tudi energijska funkcija deformacije, ki je pozitivno definitna funkcija deformacijskih komponent U U Eij U Tij Eij Zaradi te predpostavke lahko pokažemo Cijkl Cklji Na ta način nadalje zmanjšamo število neodvisnih koeficientov elastičnega tenzorja s 36 na 21. Če nadalje predpostavimo, da je snov izotropna, nam preostaneta samo 2 neodvisna koeficienta. V primeru anizotropne monoklinične snovi imamo 13 neodvisnih koeficientov. V primeru anizotropne ortotropne snovi 9 koeficientov in v primeru anizotropne transverzno izotropne snovi 5 koeficientov. Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID SPECIFIČNA OBLIKA ELASTIČNEGA TENZORJA ZA IZOTROPNO SNOV Identični tenzor je edini izotropni tenzor drugega reda. Iz njega lahko naredimo naslednje izotropne tenzorje četrtega reda. Aijkl ijkl , Bijkl ik jl , Hijkl il jk Elastični tenzor izrazimo s tremi izotropnimi tenzorji četrtega reda Cijkl Aijkl Bijkl Hijkl Kjer so , , konstante. Zaradi zgornje oblike lahko zapišemo Tij Cijkl Ekl ijkl Ekl ik jl Ekl il jk Ekl Tij Ekkij Eij Označimo 2 in dobimo Tij eij 2 Eij Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 Tij Ekkij 2 Eij ali e Ekk dilatacija MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID V brezkoordinatni obliki lahko zapišemo T eI 2E Po komponentah lahko zapišemo T11 E11 E22 E33 2 E11 T22 E11 E22 E33 2 E22 T33 E11 E22 E33 2 E33 T12 2 E12 T13 2 E13 T23 2 E23 Zgornje enačbe predstavljajo konstitucijske zveze za linearno elastično trdnino. Konstanti , imenujemo Laméjevi konstanti. Določimo ju z eksperimenti. Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.4 YOUNGOV MODUL, POISSONOVO RAZMERJE, STRIŽNI MODUL, TLAČNI MODUL Zvezo med napetostmi in deformacijami za elastično trdnino lahko zapišemo tudi v inverzni obliki. Se pravi, deformacijo v odvisnosti od napetosti. Dobimo (vaje): 1 Eij Tij Tkk ij 2 3 2 Izpeljemo (vaje) pa lahko tudi naslednjo zvezo 1 e Tkk 3 2 V primeru, ko je samo ena pravokotna komponenta napetosti različna od nič, imenujemo takšno stanje napetosti enoosno. Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID Enoosno stanje napetosti je dober približek nateznemu poslusu. Enoosno stanje napetosti v smeri e1 lahko zapišemo 1 E11 T11 T11 T11 2 3 2 3 2 1 E33 E22 0 T11 E11 2 3 2 2 3 2 2 E12 E13 E23 0 Za Youngov modul in Poissonovo število dobimo 3 2 T11 EY E11 ax E33 rd E22 E11 E11 ax 2 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID Običajno enačbe z Youngovim modulom in Poissonovim številom ter drugo Laméjevo konstanto zapišemo v naslednji obliki 1 E11 T11 T22 T33 EY 1 E22 T22 T33 T11 EY E33 1 T33 T11 T22 EY 1 E12 T12 2 1 E13 T13 2 1 E23 T23 2 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID V zgornjih enačbah so tri snovne konstante. Vendar sta neodvisni konstanti samo dve. lahko izrazimo iz 3 2 EY ali 2 Dobimo pomembno zvezo EY 2 1 Tako lahko napišemo samo z dvema konstantama 1 1 Tij Tkk ij Eij EY Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID V primeru, da samo dve strižni napetosti nista enaki nič, imenujemo tovrstno stanje napetosti preprosti strig. V tem primeru imamo T12 T21 E12 E21 2 vidimo, da je druga Laméjeva konstanta strižni modul 2E12 Tretje stanje napetosti imenujemo hidrostatična napetost. T I 3 V tem primeru izpeljemo e 2 3 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID Elastični modul je definiran kot k 2 3 2 3 3 Vidimo, da so Laméjeve konstante, Youngov modul, strižni modul, Poissonovo število, in elastični modul vsi povezani! Samo dva od njih pa sta neodvisna pri izotropni elastični snovi! Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID Zbirka relacij med med Laméjevimi konstantami, Youngovim modulom, strižnim modulom, Poissonovim številom in elastičnim modulom. Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID Zbirka elastičnih snovnih lastnosti za nekatere snovi Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.5 POGLAVITNE ENAČBE INFINITEZIMALNE TEORIJE ELASTIČNOSTI Napišimo Cauchyjevo enačbo gibanja za katerokoli snov ai Bi Tij x j Enačba opisuje gibanje delca na položaju x1, x2 , x3 V primeru, da obravnavamo samo majhne premike, velja Iz enačbe izračunamo xi X i x1 X1 u1 , x2 X 2 u2 , x3 X 3 u3 Dxi ui ui ui ui vi v1 v2 v3 Dt t xi fixed x1 x2 x3 ui Zanemarimo majhne člene, pa velja vi t xi fixed Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 2ui ai 2 t xi fixed MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID Diferencial deformiranega volumna izrazimo z diferencialom začetnega volumna (glej kinematiko) kot dV 1 Ekk dV0 Zaradi tega sta končni in začetni gostoti oblike dV0 dV 1 Ekk dm0 dm0 1 1 Ekk 1 0 1 Ekk 0 1 Ekk 0 0 1 2ui ai 0 2 t xi fixed To seveda velja samo za majhne pomike. Zaradi tega enačba gibanja za majhne pomike postane Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID Tij 2ui 0 2 0 Bi t x j Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID Kako ugotovimo ali polje premika ustreza elastični snovi? u u x1, x2 , x3 , t Polje premika opisuje možno gibanje elastične snovi z majhnimi deformacijami, če zadošča Tij 2ui 0 2 0 Bi t x j Kako ugotovimo, da ** u u x1, x2 , x3 , t predstavlja možno gibanje 1 ui u j Najprej izračunamo Eij 2 x j xi Nato izračunamo Tij eij 2 Eij Nato vstavimo premike in napetosti v enačbo ** in preverimo, ali velja. Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID Rob se mora pri tem gibati kot veleva Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 ti Tij n j MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.6 NAVIER-OVE ENAČBE GIBANJA ELASTIČNE SNOVI V tem poglavju izrazimo enačbe gibanja samo s komponentami premika. Te enačbe so poznane kot Navierove enačbe ui u j Tij e ij 2 Eij e ij x j xi Zaradi tega 2 2 uj ui e ij x x x x x j x j j i j j Tij Upoštevajmo e e ij x j xi in Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 2 j x j x j xi u j x j e xi MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID Zardi tega enačba gibanja postane 2ui 2ui e 0 2 0 Bi t xi x j x j Tri komponente zgornje enačbe so oblike 2 2u1 e 2 2 0 2 0 B1 2 2 2 u1 t x1 x1 x2 x3 2 2 u2 e 2 2 0 2 0 B2 2 2 2 u2 t x2 x1 x2 x3 2 2u3 e 2 2 0 2 0 B3 2 2 2 u3 t x3 x1 x2 x3 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID Kjer velja ui u1 u2 u3 e xi x1 x2 x3 V koordinatno invariantni obliki so Navier-ove enačbe gibanja oblike 2u 0 2 0B e 2u t e u Ali 2u 0 2 0B u 2u t Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.7 NAVIER-OVE ENAČBE GIBANJA ELASTIČNEGA MEDIJA V CILINDRIČNIH IN SFERIČNIH KOORDINATAH Še ni opisano. Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.8 NAČELO SUPERPOZICIJE Imejmo dve polji premika ui(1) ui(2) zaradi volumskih sil Bi(1) Bi(2) Naj bosta Tij(1) Tij(2) ustrezni napetostna polji. Tij 2ui(1) (1) 0 0 B1 2 t x j (1) Potem za elastični medij velja Tij 2ui(2) (2) 0 0 B1 2 t x j (2) Seštevanje zgornjih dveh enačb da 2 (1) (2) (1) (2) (1) (2) 0 2 ui ui 0 B1 B1 T T ij ij t x j Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID Iz zgornje enačbe jasno sledi, da polje premika ui(1) ui(2) ustreza volumski sili B1(1) B1(2) ter napetosti Tij(1) Tij(2) Sile na površini, potrebne za vzpostavitev premika, so ti(1) ti(2) Tij(1) n j Tij(2) n j Opisano predstavlja princip superpozicije. Princip je praktičen, ker lahko problem razcepimo na več podproblemov in rešimo vsakega izmed podproblemov posebej. Na koncu pa rešitve seštejemo. Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID A. RAVNINSKI ELASTIČNI VALOVI RAVNINSKI NEVRTINČNI VALOVI Še ni opisano. Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.10 RAVNINSKI IZOHORNI VALOVI Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.11 ODBOJ RAVNINSKIH ELASTIČNIH VALOV Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.12 VIBRACIJE NESKONČNE PLOŠČE Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID A.2 PREPROSTI NATEG, TORZIJA IN UPOGIBANJE 5.13 PREPROSTI NATEG u1 x2 , x3 , u2 x1 x3 , u3 x1 x2 d T12 T21 2 E12 x3 dx1 x2 d T13 T31 2 E13 x2 dx1 x3 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.13 PREPROSTI NATEG d constant dx1 2 2 2 2 2 0 x2 x3 0 T12 t Tn T12 0 T13 0 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 T13 0 T12 n2 T13n3 0 n2 0 0 0 n3 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.13 PREPROSTI NATEG t n2 x3 n3 x2 n2 n3 e1 x3 x2 n2 x3 n3 x2 n e1 n n2 x3 n3 x2 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 or n2 x3 n3 x2 n MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.14 TORZIJA KROŽNEGA VALJA u1 e1 r e1 x1e1 x2e2 x3e3 x2e3 x3e2 u1 0, u2 x3 , u3 x2 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.14 TORZIJA KROŽNEGA VALJA 1 d E12 E21 x3 2 dx1 1 d E13 E31 x2 2 dx1 d T12 T21 2 E12 x3 dx1 x2 d T13 T31 2 E13 x2 dx1 x3 d 2 x3 2 =0, dx1 d 2 x2 2 0 dx1 d constant dx1 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.14 TORZIJA KROŽNEGA VALJA On the lateral surface, the unit normal vector is given by n (1 a)( x2e2 x3e3 ) ; therefore, the surface traction on the lateral surface is 0 T12 1 t Tn T12 0 T13 0 T13 0 1 0 x2 0 x3 T12 x2 T13 x3 0 0 xT xT x2 x3 x2 x3 0 , Thus on the lateral surface, t0 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.14 TORZIJA KROŽNEGA VALJA On the right end face, x1 l , n e1 , t Te1 T21e2 T31e3 That is, t x3e2 x2e3 On the left end face, x1 0, t x3e2 x2e3 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.14 TORZIJA KROŽNEGA VALJA On the faces x1 l , the components of the resultant force are given by R1 T11dA 0, R2 T21dA x3dA 0, R3 T31dA x2 dA 0 Components of the resultant moment are given by M1 x2T31 x3T21 dA x22 x32 dA I p , M2 M3 0 The resulting moment is 2 2 M I pe1 where I p x2 x3 dA Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.14 TORZIJA KROŽNEGA VALJA M t I p Mt or I p The resultant moment on the left end face x1 0 is clearly M I pe1 , a moment equal in magnitude and opposite in direction to that on the right end face so that indeed, the bar is in equilibrium, under a twisting action. We recall that M t x3 0 Ip Mx 0 T - t 3 Ip M t x2 0 I p Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 M t x2 Ip 0 0 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.15 TORZIJA NEOKROGLEGA VALJA: ST. VENANTOV PROBLEM u1 x2 , x3 , u2 x1 x3 , u3 x1 x2 d T12 T21 2 E12 x3 dx1 x2 d T13 T31 2 E13 x2 dx1 x3 d constant dx1 2 2 2 2 2 0 x2 x3 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.15 TORZIJA NEOKROGLEGA VALJA: ST. VENANTOV PROBLEM 0 T12 t Tn T12 0 T13 0 T13 0 T12 n2 T13n3 0 n2 0 0 0 n3 t n2 x3 n3 x2 n2 n3 e1 x3 x2 n2 x3 n3 x2 n e1 n n2 x3 n3 x2 or Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 n2 x3 n3 x2 n MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.16 TORZIJA ELIPTIČNEGA VALJA Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.17 PRANDTLOVA FORMULACIJA TORZIJSKEGA PROBLEMA , T13 all other Tij 0 x3 x2 The function x2 , x3 is known as Prandtl’s stress function. The only equation of equilibrium that needs to be checked is the x1 equation: T12 x2 T13 x3 0. Substituting the above stress T12 components into it, we obtain 0 x2 x3 x3 x2 The stress function ( x2 , x3 ) and the warping function x2 , x3 defined for the displacement field in the last section. Prandtl’s stress function is related to the warping function by T12 d d x3 , T13 x2 x3 dx1 x2 x2 dx1 x3 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.17 PRANDTLOVA FORMULACIJA TORZIJSKEGA PROBLEMA 2 d 2 2 d 2 x3 and x2 2 2 x3 dx1 x3x2 x2 dx1 x2x3 2 2 2 2 2 2 x3 x2 This equation provides a relationship between the stress function and the angle of twist per unit length d dx1 is known as the Poisson Equation. To derive the boundary condition for described by , we let the lateral surface be f x2 , x3 constant Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.17 PRANDTLOVA FORMULACIJA TORZIJSKEGA PROBLEMA The normal to the lateral surface is f 1 f f n e2 e3 f f x2 x3 The boundary condition T12 n2 T13n3 0 becomes f f 0 or x3 x2 x2 x3 x2 f x2 x3 f x3 That is, is parallel to f Since f is perpendicular to the surface, f ( x2 , x3 ) constant so is , which is also perpendicular to ( x2 , x3 ) = constant. Thus, C Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 on the boundary MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.17 PRANDTLOVA FORMULACIJA TORZIJSKEGA PROBLEMA We can choose the constant C to be zero. Thus, in summary, in Prandtl’s formulation, the torsion problem is reduced to 2 2 2 2 with boundary condition =0 2 x3 x2 The twisting moment is given by M t x2T31 x3T21 dA x2 x3 x3 x2 ( x2 ) ( x3 ) 2 dA x3 x2 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 dA MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.17 PRANDTLOVA FORMULACIJA TORZIJSKEGA PROBLEMA d b ( x2 ) ( x2 ) x2 dA c a x2 dx3 where x2 a( x3 ) and x2 b( x3 ) are the two end points (on the boundary) along a constant x3 line, and x3 c and x3 d are the two extreme boundary points for the region of integration. Thus, since 0 on the boundary, we have ( x2 ) a x2 dx2 x2 b x2 b x2 a b b a a 0 ( x2 ) x2 dA 0 and similarly ( x3 ) x3 dA 0 M t 2 dA Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.18 TORZIJA PRAVOKOTNE PRIZME Let the cross-section be defined by a x2 a and b x3 b . We seek a solution of the stress function ( x2 , x3 ) satisfying the boundary value problem 2 2 2 2 2 x3 x2 Boundary conditions 0 at x2 a and x3 b Due to symmetry of the problem, the stress function ( x2 , x3 ) will clearly be an even function of x2 and x3 . Thus, we let n 1,3,5 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 Fn x3 cos n x2 2a MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.18 TORZIJA PRAVOKOTNE PRIZME This choice of clearly satisfies the boundary condition 0 atx2 Substituting the preceding equation, we obtain a . 2 2 2 1 2 cos n x2 2a d Fn x3 dx3 n 2a Fn x3 n 1,3,5 From Fourier analysis 1 4 n 1 ( n 1) 2 n 1,3,5 cos n x2 2a , a x2 a Comparing the preceding two equations, we have d Fn dx n 2a Fn 2 4 n 1 2 2 3 2 ( n 1) 2 Which is: Fn A sinh n x3 2a B cosh n x3 2a 2 16a 2 3n3 1 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID ( n 1) 2 5.18 TORZIJA PRAVOKOTNE PRIZME For Fn to be an even function of x3 , the constant A must be zero. The boundary condition that 0 at x3 b then gives: Fn 32 a 2 3n3 1 ( n 1) 2 1 cosh n x 3 2a cosh n b 2a 32 a 2 1 ( n 1) 2 cosh n x3 2a 1 3 1 3 n cosh n b 2 a n 1,3,5 The maximum shearing stress occurs at the midpoint of the longer sides, given by Ts max 16 a 1 2 a 2 cosh n b 2 a n 1,3,5 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.18 TORZIJA PRAVOKOTNE PRIZME The relation between the twisting moment unit length is given by M t and the twisting angle per 192 a 1 1 n b 3 M t 2a 2b 1 5 5 tanh 3 b n 2 a n1,3,5 For a very narrow rectangle b tanh n b 2a 1 we have a , cosh n b 2a , 1 a 3 T 2 a , M 2 a 2 b 1 0.630 s max t 3 b Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.19 ČISTO UPOGIBANJE NOSILCA To satisfy equilibrium in the absence of body forces, we must have T11 0 x1 T11 ( x2 , x3 ). The corresponding strains are T11 T11 E11 , E22 E33 , E12 E13 E23 0 E E That is, T11 Substituting the strains into the compatibility equations we obtain 2T11 2T11 2T11 0, 2 0, 0 2 x2 x3 x2x3 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.19 ČISTO UPOGIBANJE NOSILCA It can be satisfied only if T11 is a linear function of the form T11 x2 x3 We shall take 0 because it corresponds to the state of stress in simple extension. With 0 , let us evaluate the surface traction on the boundaries of the bar. On the lateral surface, the normal vector does not have a component in the direction, i.e., n n2e2 n3e3 . As a consequence, 0 T12 t Tn T12 0 T13 0 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 T13 0 0 n2 0 0 n3 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.19 ČISTO UPOGIBANJE NOSILCA On the right end face, x1 l, n = e1 , so that t = Te1 T11e1 This distribution of surface tractions gives rise to zero resultant force, as shown R1 T11dA x2 x3 dA x32 dA I 23 I 22 With the resultant force being zero, the resultant is a couple MR M 2e2 M 3e3 at x1 l (the right face) with M 2 x3T11dA x2 x3dA x32 dA I 23 I 22 M 3 x2T11dA x22 dA x2 x3dA I 33 I 23 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.19 ČISTO UPOGIBANJE NOSILCA I 23 x2 x3 dA, I 22 x32 dA, I 33 x22 dA We now assume, without any loss of generality, that we have chosen the x2 and x3 axes to coincide with the principal axes of the crosssectional area. Then the product of second moment I 23 0. In this case, from M3 M2 , I 33 I 22 M 2 x3 M 3 x2 T11 , I 22 I33 The stress component T11 is known as the flexural stress Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.19 ČISTO UPOGIBANJE NOSILCA For simplicity we let M 3 0. The strain components are then M 2 x3 M 3 x2 E11 , E22 E33 , E12 E13 E23 0 I 22 E I 22 E Using strain-displacement relations, 2Eij ui x j u j xi , can be integrated to give the following displacement field M2 u1 x1 x3 3 x2 2 x3 4 EY I 22 u2 M2 EY I 22 x2 x3 3 x2 1 x3 5 M2 x12 x22 x32 2 x1 1 x2 6 u3 2 EY I 22 where i are constants Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID A.3 REŠITVE RAVNINSKIH NAPETOSTNIH IN DEFORMAFCIJSKIH PROBLEMOV Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.20 REŠITVE POVEZANE Z RAVNINSKO DEFORMACIJO Telo je v stanju ravninske deformacije pri naslednjih predpostavkah - telo ima v smereh x1 , x2 enako obliko, ne glede na koordinato x3 . - na zunanjih stranicah telesa komponente sil na površini nimajo osne komponente. - na končnih ravninah prosto giba. Iz tega sledi x3 b ni deformacije v x3 smeri. Površina se lahko E13 E23 E33 0 E11 E11 x2 , x3 E22 E22 x1 , x2 E12 E12 x1 , x2 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID Za to stanje deformacije so od nič različne komponente napetosti T11 T11 x1, x2 , T22 T22 x1, x2 , T12 T12 x1, x2 T21 Iz Hookovega zakona sledi 0 1 T33 (T11 T22 ) EY Oziroma T33 T11 T22 Ta komponenta napetosti je potrebna zato, da ohranimo nično osno deformacijo. Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.20 REŠITVE RAVNINSKE DEFORMACIJE Ravninsko deformacijo lahko opišemo tudi z naslednjim poljem premika u1 u1 x1, x2 , u2 u2 x1, x2 , u3 0 (or constant) V primeru, da imamo statično stanje napetosti in v primeru, da nimamo volumskih sil, lahko zapišemo T11 T12 0, x1 x2 T21 T22 0, x1 x2 T33 0, x3 Zadnja enačba je trivialno zagotovljena. Prvi dve enačbi pa sta zagotovljeni, če ju izrazimo iz skalarne funkcije x1 , x2 , ki jo imenujemo Airijeva napetostna funkcija 2 2 2 T11 2 , T12 , T22 2 x2 x1x2 x1 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID Vendar napetostne komponente, ki jih dobimo na ta način, niso vse primerne kot možne elastične rešitve. Zaradi tega, ker so lahko nekompatibilne. Nekompatibilnost pomeni, da ni možno najti komponente premika, ki so kompatibilne s komponentami napetosti. Za zagotovitev kompatibilnosti deformacijskih komponent najprej izpeljemo deformacijske komponente iz x1 , x2 na naslednji način. 2 2 1 1 2 T11 T22 T11 T22 E11 1 2 1 2 EY EY x2 x1 2 1 1 2 2 T22 T11 T11 T22 E22 1 2 1 2 EY EY x1 x2 1 1 2 E12 , E13 E23 E33 0 1 T12 1 EY EY x1x2 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 * MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID V primeru ravninske deformacije je edina komponenta napetosti, ki ni avtomatično zadoščena 2 E11 2 E22 2 E12 2 2 2 x2 x1 x1x2 ** Substitucija zgornjih enačb * v enačbo **, da 4 4 4 4 4 2 2 2 4 x1 x1 x2 x2 Funkcija x1 , x2 , ki zadosti zgornji biharmonični enačbi, generira elastostatično rešitev. Pokažemo lahko tudi 2 2 4 4 4 2 2 T11 T22 4 2 2 2 4 0 x1 x1 x2 x2 x1 x2 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID Zgornjo enačbo lahko napišemo tudi v obliki 2 2 2 2 T11 T22 0 kjer 2 2 x1 x2 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.21 ZVIJANJE PRAVOKOTNEGA NOSILCA Consider a rectangular beam whose length is defined by x1 0 and x1 l whose height by x2 h 2 and whose width by x3 b 2 . Let us try the following Airy stress function for this beam: x23 Clearly, this function satisfies the biharmonic equation, so that it will generate a possible elastic solution 2 2 2 T1 2 6 x2 , T12 0, T22 2 0 x2 x1x2 x1 (a) If the beam is constrained by frictionless walls at T33 T11 T22 6 x2 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 6 x2 T 0 0 x3 b 2 , then 0 0 0 0 0 6 x2 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.21 ZVIJANJE PRAVOKOTNEGA NOSILCA On the end faces x1 0 and x1 l, the surface tractions are given by t 6 x2e1 and t 6 x2e1 , respectively. These surface tractions are clearly equivalent to equal and opposite bending couples at x1 0 and x1 l . In fact, the magnitude of the bending moment is given by M h2 h 2 x2 x2bdx2 bh3 2 The nonzero stress components are: T11 6 x2 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 12 M 12 M x , T x2 2 33 3 3 bh bh MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.21 ZVIJANJE PRAVOKOTNEGA NOSILCA (b) If the beam is unconstrained at x3 b 2 , we need to remove the surface traction T33 at x3 b 2 from the beam. This is done by applying on the end faces x3 b 2 in the problem of part (a), a surface traction T33 (12M bh3 ) x2 . Being linear in x2 , the effect of this surface traction is simply a stress field, where T33 (12M bh3 ) x2 is the only nonzero stress component Thus, we have, for the beam that is free to move in the width x3 – direction, 12M T11 3 bh Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 Mx2 , all other Tij 0 x2 I33 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.22 RAVNINSKI NAPETOSTNI PROBLEM Imejmo tanko ploščo s ploskvama, pravokotnima na v stanju ravninske deformacije. T11 (x1 , x2 ) T12 (x1 , x2 ) T (x , x ) T (x , x ) T 21 1 2 22 1 2 0 0 x3 os. Plošča naj bo 0 0 0 Zgornje stanje napetosti v splošnem ne daje elastične rešitve, razen v posebnih primerih. Napake, ki jih naredimo pri komponentah napetosti 2 so reda velikosti , kjer je debelina plošče. Enačbe ravnovesja zagotovimo z vpeljavo Airijeve napetostne funkcije, ki jo ponovimo 2 2 2 T11 2 , T12 , T22 2 x2 x1x2 x1 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID Komponente deformacije so 1 1 2 2 E11 T11 T22 2 2 , EY EY x2 x1 1 1 2 2 E22 T22 T11 2 2 , EY EY x1 x2 1 2 2 E33 T11 T22 2 2 , EY EY x2 x1 1 1 2 E12 , 1 T12 1 EY EY x1x2 E13 E23 0 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID Če hočemo, da so te komponente deformacije kompatibilne, morajo zadoščati kompatibilnostnim pogojem. Ti pogoji so, zapisani z Airijevo napetostno funkcijo 4 4 4 4 4 2 2 2 4 x1 x1 x2 x2 Kompatibilnostni pogoji pa tudi določajo 2 E33 0 2 x1 2 E33 0 2 x2 Sledi, da mora biti E33 EY 2 E33 0 x1x2 E 33 linearna funkcija x1 in x2 . Ker velja T11 T22 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID Zato mora biti tudi T11 T22 linearna funkcija x1 in x2 . V tem primeru je ravninsko stanje napetosti možno za telo katerikoli debeline v smeri x3 . V primeru pa, ko T11 T22 ni linearna funkcija x1 in x2 , potem je stanje ravninske napetosti dobra aproksimacija, če je telo dovolj tanko. Pri tem so napake reda velikosti 2 , kjer je brezdimenzijska debelina telesa. Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.23 CANTILEVER BEAM WITH END LOAD Consider a rectangular beam, whose cross-section is defined by h 2 x2 h 2 and b 2 x3 b 2 and whose length, by 0 x1 l , with the origin of the coordinates located at the center of the left cross-section x1 0 . Let us try the following Airy stress function ’ for this beam. The in-plane stresses are 2 T11 2 6 x1 x2 , x2 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 2 T22 2 0, x1 2 T12 3 x22 x1x2 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.23 CANTILEVER BEAM WITH END LOAD On the boundary planes free. Thus x2 h 2, we demand that they are traction- t = T e2 T12e1 T22e2 x2 h 2 3 h2 e1 0 4 3h 2 4 On the boundary plane x1 0 , the surface traction is given by t = Te1 T11e1 T21e 2 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 x1 0 3 x22 e 2 3 h 2 4 x22 e 2 4 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.23 CANTILEVER BEAM WITH END LOAD There is a parabolic distribution of shear stress on the end face Let the resultant of this distribution be denoted by Pe 2 , then x1 0. 2 3 h2 3 h2 3 h bh 2 P dA 3 x bdx2 bh 3 2 h 2 4 4 12 bh3 2P 3P P , 3 , bh 2bh 2 In terms of P , the in-plane stress components are 12 P P T11 3 x1 x2 x1 x2 , bh l where T22 0, 2 P h 2 T12 x2 2l 4 I bh3 12 is the second moment of the cross-section. Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.23 CANTILEVER BEAM WITH END LOAD If the beam is in a plane strain condition, there will be normal compressive stresses on the boundary x3 b 2 whose magnitude is given by 12P T33 T11 T22 3 x1 x2 bh T12 T T 12 0 T12 T22 0 0 0 , T33 E11 E E 12 0 E12 E 22 0 0 0 0 The nonzero strain components are 1 1 2 2 E11 T 1 1 T , E T 1 1 T11 11 22 22 22 E E 1 E12 1 T12 E Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.23 CANTILEVER BEAM WITH END LOAD Since T33 is not a linear function of x1 and x2 , it cannot be simply removed from the equation to give a plane stress solution without affecting the other stress components. If the beam is very thin, then a good approximate solution for the beam is T12 T T12 0 T12 T22 0 0 0 , 0 E11 E E12 0 E12 E 22 0 0 0 E33 The nonzero strain components are E11 1 1 1 T T , E T T , E 11 22 22 22 11 12 1 T12 E E E and E33 E T11 T22 . The strain E33 is of no interest since the plate is very thin and the compatibility conditions involving E33 are not satisfied. Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.24 SIMPLY SUPPORTED BEAM UNDER UNIFORM LOAD Consider a rectangular beam, its length defined by l x1 l , its height by d x2 d , and its width by b x3 b . The origin of the coordinates is at the center of the beam. Let us try the following Airy stress function for this beam, B0 x12 B1x12 x2 B2 x23 B3 x12 x23 B4 x25 B0 x12 B1 x12 x2 B2 x23 B3 x12 x23 x25 5 The stress components are T11 2 x22 6 B2 x2 B3 6 x12 x2 4 x25 T22 2 x12 2 B0 2 B1 x2 2 B3 x23 T11 2 x1x2 2 B1 x1 6 B3 x1 x22 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.24 SIMPLY SUPPORTED BEAM UNDER UNIFORM LOAD Let the bottom of the beam be free of any traction. That is, at x2 d , T12 T22 0 . Then 2 B0 2 B1d 2 B3d 3 0, 2 Bx1 6 B3 x1d 2 0, B1 3d 2 B3 , so that B0 2 B3d 3 Let the top face of the beam be under a uniform compressive load p . That is, at x2 d , T12 0, T22 p , then, 2B0 2B1d 2B3d 3 p Thus, p 3p p B3 3 , B1 , B0 8d 8d 4 On the left and right end faces, the surface tractions on each face are equivalent to a vertical resultant force only. These are known as the weak conditions for the beam, which is freefrom normal stresses at x l . For 1 a beam with large l d ,the stresses obtained under the weak conditions are the same as those under the conditions (T11 ) x1 l 0 . Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.24 SIMPLY SUPPORTED BEAM UNDER UNIFORM LOAD T11 is an odd function of x2 ; therefore, T11 2b dx2 0 . That is, the d d resultant force is zero on both ends. We now impose the condition that d there are no resultant couples, either. That is, we require that T11 x2 dx2 d Now, d d T11 x2 dx2 6 B2 x22 B3 6 x12 x22 4 x24 d d x1 l dx2 5 8 d 3 2 3 4 B2 d B3 4l d 0 5 B3 2 p 2 2 2 B2 5l 2d 5 l 2 d 3 5 40d 3p p 2 2 2 3 T11 5 l 2 d x 6 x x 4 x 2 1 2 2 , 3 3 20d 8d 3p 3p p 3p p 3 2 T12 x1 3 x1 x2 , T22 x2 3 x2 4d 4d 2 4d 4d Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 0 5.25 KONCENTRIRANO OBREMENJENI VITKI NOSILEC IN ST. VENANTOV PRINCIP Consider a thin bar defined by l x1 l , c x2 c, b x3 b where c l and b l are very small. The bar is acted on by equal and opposite compressive concentrated load P at the long ends x1 l . We wish to determine the stress distribution inside the bar and to demonstrate the validity of St. Venant’s principle. Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.25 KONCENTRIRANO OBREMENJENI VITKI NOSILEC IN ST. VENANTOV PRINCIP A concentrated line compressive force P at x2 0 on the planes x1 l can be described as T11 (l ,0) P, (0) where T11 T11 ( x1 , x2 ) and ( x2 ) is the Dirac function, having the dimension of reciprocal length. Now, ( x2 ) can be expressed as a Fourier Cosine series as 1 1 ( x2 ) cos m x2 , m m c 2c c m1 P P P x2 cos m x2 2c c m1 We look for solutions of the Airy stress function ( x1 , x2 ) in the form of P 2 x2 m x1 cos m x2 , m m c 4c m 1 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.25 KONCENTRIRANO OBREMENJENI VITKI NOSILEC IN ST. VENANTOV PRINCIP 2 P 2 T11 2 m x1 cos m x2 x2 2c m1 The function m ( x2 ) will now be determined so that the biharmonic equation is satisfied 2 4 d m 4 4 2 m mm 2m cos m x2 0 2 4 dx1 dx1 m 1 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.25 KONCENTRIRANO OBREMENJENI VITKI NOSILEC IN ST. VENANTOV PRINCIP Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.25 KONCENTRIRANO OBREMENJENI VITKI NOSILEC IN ST. VENANTOV PRINCIP Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.25 KONCENTRIRANO OBREMENJENI VITKI NOSILEC IN ST. VENANTOV PRINCIP Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.25 KONCENTRIRANO OBREMENJENI VITKI NOSILEC IN ST. VENANTOV PRINCIP Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.26 KONVERZIJA MED NAPETOSTMI IN DEFORMACIJAMI V RAVNINSKEM PRIMERU Deformacijske komponente so v primeru ravninskega stanja deformacije, izražene s strižnim modulom in Poissonovim številom, oblike T12 1 1 E11 1 T11 T22 , E22 1 T22 T11 , E12 2 2 2 Za ravninsko stanje napetosti T12 1 1 E11 T11 T22 , E22 T22 T11 , E12 2 1 2 1 2 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID Če imamo 1 1 1 1 1 1 In zgornje enačbe na prejšnji strani se spremenijo v spodnje enačbe na prejšnji strani. Po drugi strani pa velja 1 1 1 1 1 1 In spodnje enačbe se spreminijo v zgornje enačbe. Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.27 DVO-DIMENZIONALNI PROBLEMI V POLARNIH KOORDINATAH Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.28 PORAZDELITEV NAPETOSTI SIMETRIČNA OKOLI OSI Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.29 PREMIKI ZA SIMETRIČNO PORAZDELITEV NAPETOSTI V PRIMERU RAVNINSKE NAPETOSTI Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.30 DEBELOSTENSKI KROŽNI VALJ POD ZUNANJIM IN NOTRANJIM PRITISKOM Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.31 ČISTO ZVIJANJE UKRIVLJENEGA NOSILCA Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.32 ZAČETNA NAPETOST ZAVARJENEGA OBROČA Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.33 AIRIJEVA NAPETOSTNA FUNKCIJA Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.34 KONCENTRACIJA NAPETOSTI ZARADI MAJHNE KROŽNE LUKNJE V PLOŠČI VSLED VLEKA Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.34 KONCENTRACIJA NAPETOSTI ZARADI MAJHNE KROŽNE LUKNJE V PLOŠČI VSLED STRIGA Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.36 PREPROSTA RADIALNA DISTRIBUCIJA NAPETOSTI V VOGALU, OBREMENJENEM V KOTU Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.37 KONCENTRIRANA LINIJSKA OBREMENITEV V DVO-DIMENZIONALNI POL-RAVNINI: FLAMONTOV PROBLEM Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID A.4 ELSATOSTATIČNI PROBLEMI REŠENI S POTENCIALNIMI FUNKCIJAMI 5.38 FUNDAMENTALNE POTENCIALNE FUNKCIJE PRI ELASTOSTATIČNIH PROBLEMIH Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.38 FUNDAMENTALNE POTENCIALNE FUNKCIJE PRI ELASTOSTATIČNIH PROBLEMIH Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.38 FUNDAMENTALNE POTENCIALNE FUNKCIJE PRI ELASTOSTATIČNIH PROBLEMIH Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.39 KELVINOV PROBLEM: KONCENTRIRANA SILA V NOTRANJOSTI NESKONČNEGA ELASTIČNEGA MEDIJA Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.40 BOUSSINESQOV PROBLEM: NORMALNA KONCENTRIRANA SILA NA ELASTIČNI POLPROSTOR Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.41 VOTLA KROGLA Z UNIFORMNIM ZUNANJIM IN NOTRANJIM TLAKOM Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.43 SFERIČNA LUKNJA V POLJU NATEGA Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.44 VTIS TOGEGA RAVNEGA VTISKOVALCA NA ELASTIČNI POL-PROSTOR Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.45 VTISK TOGE KROGLE NA ELASTIČNI POL-PROSTOR Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5A.1 REŠITEV INTEGRALSKIH ENAČB IZ DELA 5.45 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID POGLAVJE 5 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.1 MEHANSKE LASTNOSTI Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.2 LINEARNA ELASTIČNA TRDNINA Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.3 IZOTROPNA LINEARNA ELASTIČNA TRDNINA Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.4 YOUNGOV MODUL, POISSONOVO RAZMERJE, STRIŽNI MODUL, TLAČNI MODUL Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.5 ENAČBE INFINITEZIMALNE TEORIJE ELASTIČNOSTI Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.6 NAVIER-OVE ENAČBE GIBANJA ELASTIČNEGA MEDIJA Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.7 NAVIER-OVE ENAČBE GIBANJA ELASTIČNEGA MEDIJA V CILINDRIČNIH IN SFERIČNIH KOORDINATAH Not yet. Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.8 NAČELO SUPERPOZICIJE Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID A. RAVNINSKI ELASTIČNI VALOVI RAVNINSKI NEVRTINČNI VALOVI Skip the whole A chapter. Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.10 RAVNINSKI IZOHORNI VALOVI Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.11 ODBOJ RAVNINSKIH ELASTIČNIH VALOV Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.12 VIBRACIJE NESKONČNE PLOŠČE Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID A.2 PREPROSTI NATEG, TORZIJA IN UPOGIBANJE 5.13 PREPROSTI NATEG Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.14 TORZIJA KROŽNEGA VALJA Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.15 TORZIJA NEOKROGLEGA VALJA: ST. VENANTOV PROBLEM Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.16 TORZIJA ELIPTIČNEGA VALJA Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.17 PRANDTLOVA FORMULACIJA TORZIJSKEGA PROBLEMA Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.18 TORZIJA PRAVOKOTNE PRIZME Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.19 ČISTO UPOGIBANJE NOSILCA Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID A.3 REŠITVE RAVNINSKIH NAPETOSTNIH IN DEFORMAFCIJSKIH PROBLEMOV 5.20 REŠITVE RAVNINSKE DEFORMACIJE Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.21 ZVIJANJE PRAVOKOTNEGA NOSILCA Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.22 RAVNINSKI NAPETOSTNI PROBLEM Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.25 KONCENTRIRANO OBREMENJENI VITKI NOSILEC IN ST. VENANTOV PRINCIP Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.26 KONVERZIJA MED NAPETOSTMI IN DEFORMACIJAMI V RAVNINSKEM PRIMERU Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.27 DVO-DIMENZIONALNI PROBLEMI V POLARNIH KOORDINATAH Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.28 PORAZDELITEV NAPETOSTI SIMETRIČNA OKOLI OSI Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.29 PREMIKI ZA SIMETRIČNO PORAZDELITEV NAPETOSTI V PRIMERU RAVNINSKE NAPETOSTI Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.30 DEBELOSTENSKI KROŽNI VALJ POD ZUNANJIM IN NOTRANJIM PRITISKOM Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.31 ČISTO ZVIJANJE UKRIVLJENEGA NOSILCA Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.32 ZAČETNA NAPETOST ZAVARJENEGA OBROČA Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.33 AIRIJEVA NAPETOSTNA FUNKCIJA Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.34 KONCENTRACIJA NAPETOSTI ZARADI MAJHNE KROŽNE LUKNJE V PLOŠČI VSLED VLEKA Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.34 KONCENTRACIJA NAPETOSTI ZARADI MAJHNE KROŽNE LUKNJE V PLOŠČI VSLED STRIGA Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.36 PREPROSTA RADIALNA DISTRIBUCIJA NAPETOSTI V VOGALU, OBREMENJENEM V KOTU Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.37 KONCENTRIRANA LINIJSKA OBREMENITEV V DVO-DIMENZIONALNI POL-RAVNINI: FLAMONTOV PROBLEM Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID A.4 ELSATOSTATIČNI PROBLEMI REŠENI S POTENCIALNIMI FUNKCIJAMI 5.38 FUNDAMENTALNE POTENCIALNE FUNKCIJE PRI ELASTOSTATIČNIH PROBLEMIH Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.39 KELVINOV PROBLEM: KONCENTRIRANA SILA V NOTRANJOSTI NESKONČNEGA ELASTIČNEGA MEDIJA Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.40 BOUSSINESQOV PROBLEM: NORMALNA KONCENTRIRANA SILA NA ELASTIČNI POLPROSTOR Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.41 VOTLA KROGLA Z UNIFORMNIM ZUNANJIM IN NOTRANJIM TLAKOM Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.43 SFERIČNA LUKNJA V POLJU NATEGA Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.44 VTIS TOGEGA RAVNEGA VTISKOVALCA NA ELASTIČNI POL-PROSTOR Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5.45 VTISK TOGE KROGLE NA ELASTIČNI POL-PROSTOR Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID 5A.1 REŠITEV INTEGRALSKIH ENAČB IZ DELA 5.45 Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID Prof.dr. Božidar Šarler 2009/2010 MEHANIKA KONTINUUMA / CONTINUUM MECHANICS ELASTIČNA TRDNINA / ELASTIC SOLID