1、第九章 空间轴对称问题 本章讨论空间轴对称问题的基本方程和一些轴对称问题的基本解。对于一般空间问题的解法我们在第五章已有讨论,但一般空间问题一般解(具体求解)通解讨论在杜庆华等编著的 “ 弹性理论 ” 中有较多的论述。我们不刻意从数学上论述一般空间问题一般解的表达式,而对于空间轴对称问题作一些讨论和举例。Date 11.1空间轴对称问题特点: 1. 域内所有物理量(体力、面力、位移、应力、应变)均为 r、 z的函数。与平面轴对称问题类似,空间轴对称问题的求解域、荷载和约束绕某一轴( z轴)对称,导致如下简化,2 荷载:体力 f=0, 面力 ,位移 u=0,应力 r= z=0, 应变 r=z=0
2、。第一节 空间轴对称问题的基本方程Date 2第一节 空间轴对称问题的基本方程3待求的物理量 ( 10个) : ur、 w、 r、 、 z、 rz= zr、 r、 、 z、 rz=zr1.2基本方程基本方程1.平衡微分方程(两个):平衡微分方程(两个): Date 32.几何方程(四个):第一节 空间轴对称问题的基本方程3.变形协调方程(四个)Date 44.物理方程(四个):第一节 空间轴对称问题的基本方程Date 5r=e2Gr、 =e2G、 z=e2Gz、 rz=G rz 第一节 空间轴对称问题的基本方程其中 体积应变或 Date 65.边界条件第一节 空间轴对称问题的基本方程位移边界:
3、 在 Su上6.按应力解法 力的边界:在 r=r0 在 z=z0四个应力分量 r、 、 z、 rz 为 基本未知量。Date 7基本方程(六个): 两个平衡微分方程与四个用应力表示的变 形协 调方程; 再加上力的边界条件。第一节 空间轴对称问题的基本方程如果体力为零时,基本方程为齐次方程,则可采用应力函数解法,引入应力函数 (r,z) ,使得应力用 (r,z) 表示 :Date 8第一节 空间轴对称问题的基本方程(r,z)满足第一个平衡微分方程,而第二个平衡方程及四个相容方程,共同要求 2 2= 4 =0 (r,z)应满足的基本微分方程。Date 97按位移法解 第一节 空间轴对称问题的基本方程其中a 基本未知函数: ur和 w基本方程两个: 并考虑适当的边界条件。Date 10