第三章 各向异性弹性力学基础 3-1 各向异性弹性力学基本方程 基本未知量:基本方程:1、平衡方程 分量形式为:2、几何关系(小变形)分量形式为:变形协调方程:六个应变分量应该满足的一个关系,即6个独立等式:共有81个方程,但只有6个是不同的,其余的不是恒等式就是由于ij的对称性而都是重复的。 前三个分别是xy ,yz ,zx 平面内的3个应变量间的协调关系;而后三者则分别是正应变和3个切应变之间的协调关系。 3、边界条件力边界条件:位移边界条件:4、各向异性本构方程(小变形)刚度矩阵柔度矩阵 各向异性体的弹性应变能为:拉- 拉耦合(泊桑效应)剪- 剪耦合拉剪耦合 3-2 各向异性弹性力学的本构方程一、完全各向异性(21个弹性常数) 其中Sij为柔度系数,4、5和6即为剪应力23、31和12。可见各向异性体一般具有耦合现象:正应力引起剪应变,剪应力也可以引起正应变;反之亦然。 二、有一弹性对称面(13个弹性常数)弹性对称面:沿这些平面的对称方向弹性性能是相同的。材料主轴(或弹性主轴):垂直于弹性对称面的轴。 利用两个方向下材料的应变能密度表达式应保持不变(即利用两个坐标系计算得到的单位