obliczenie różnicy kwadratów odległości punktów po i przed odkształceniem - różniczka zupełna u i, j =1, 2, 3

Podobne dokumenty
1.4. STAN ODKSZTAŁCENIA STRONA GEOMETRYCZNA

5. MES w mechanice ośrodka ciągłego

Część 1 7. TWIERDZENIA O WZAJEMNOŚCI 1 7. TWIERDZENIA O WZAJEMNOŚCI Twierdzenie Bettiego (o wzajemności prac)

Wykład 5. Zagadnienia omawiane na wykładzie w dniu r

Zestaw zadań 5: Sumy i sumy proste podprzestrzeni. Baza i wymiar. Rzędy macierzy. Struktura zbioru rozwiązań układu równań.

ef 3 (dziedzina, dziedzina naturalna) Niech f : A R, gdzie A jest podzbiorem płaszczyzny lub przestrzeni Zbiór A nazywamy dziedziną funcji f i oznacza

Lista zadań nr 2 z Matematyki II

5. Równania różniczkowe zwyczajne pierwszego rzędu

u u u( x) u, x METODA RÓŻNIC SKOŃCZONYCH, METODA ELEMENTÓW BRZEGOWYCH i METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

Diagonalizacja macierzy kwadratowej

F - wypadkowa sił działających na cząstkę.

WYKŁAD 2: CAŁKI POTRÓJNE

Bezgradientowe metody optymalizacji funkcji wielu zmiennych. informacje dodatkowe

Metody Lagrange a i Hamiltona w Mechanice

Zmienna losowa. M. Przybycień Rachunek prawdopodobieństwa i statystyka

ALGEBRA Z GEOMETRIĄ ANALITYCZNĄ

Pokazać, że wyżej zdefiniowana struktura algebraiczna jest przestrzenią wektorową nad ciałem

Układy równań i równania wyższych rzędów

Przejścia międzypasmowe

Aby przygotować się do kolokwiów oraz do egzaminów należy ponownie przeanalizować zadania

Zadania egzaminacyjne

A. Kanicki: Systemy elektroenergetyczne KRYTERIA NAPIĘCIOWE WYZNACZANIA STABILNOŚCI LOKALNEJ

2 Równania różniczkowe zwyczajne o rozdzielonych zmiennych

P 1, P 2 - wektory sił wewnętrznych w punktach powierzchni F wokół punktu A

WYKŁAD Z ANALIZY MATEMATYCZNEJ I. dr. Elżbieta Kotlicka. Centrum Nauczania Matematyki i Fizyki

2. STOPIEŃ KINEMATYCZNEJ NIEWYZNACZALNOŚCI

OGÓLNE PODSTAWY SPEKTROSKOPII

Przekształcenia liniowe

Informacja o przestrzeniach Sobolewa

5 Równania różniczkowe zwyczajne rzędu drugiego

Funkcje wielu zmiennych

1 Relacje i odwzorowania

RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE ZWYCZAJNE. Marta Zelmańska

Ćwiczenie nr 1: Wahadło fizyczne

1. K 5 Ruch postępowy i obrotowy ciała sztywnego

Zadania z algebry liniowej Iloczyn skalarny, przestrzenie euklidesowe

STAN ODKSZTAŁCENIA 2.1. WEKTOR PRZEMIESZCZENIA

1. WZORY TRANSFORMACYJNE METODY PRZEMIESZCZEŃ

1 Funkcje dwóch zmiennych podstawowe pojęcia

MECHANIKA 2 MOMENT BEZWŁADNOŚCI. Wykład Nr 10. Prowadzący: dr Krzysztof Polko

Funkcje charakterystyczne zmiennych losowych, linie regresji 1-go i 2-go rodzaju

I. Elementy analizy matematycznej

α - stałe 1 α, s F ± Ψ taka sama Drgania nieliniowe (anharmoniczne) Harmoniczne: Inna zależność siły od Ψ : - układ nieliniowy,

Algebra liniowa z geometria. - zadania Rok akademicki 2010/2011

Lokalna odwracalność odwzorowań, odwzorowania uwikłane

I. Pochodna i różniczka funkcji jednej zmiennej. 1. Definicja pochodnej funkcji i jej interpretacja fizyczna. Istnienie pochodnej funkcji.

Wykład 4 Udowodnimy teraz, że jeśli U, W są podprzetrzeniami skończenie wymiarowej przestrzeni V to zachodzi wzór: dim(u + W ) = dim U + dim W dim(u

Podstawy robotyki. Wykład II. Robert Muszyński Janusz Jakubiak Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki Politechnika Wrocławska

Przykładowe zadania na egzamin z matematyki - dr Anita Tlałka - 1

Analiza obwodów elektrycznych

Wskazy prądu i napięcia sinusoidalnego. Idea wykresu wskazowego obwodu

Różniczkowalność, pochodne, ekstremum funkcji. x 2 1 x x 2 k

JEDNOWYMIAROWA ZMIENNA LOSOWA

ver ruch bryły

Równania różniczkowe cząstkowe drugiego rzędu

Podstawy fizyki sezon 1 V. Ruch obrotowy 1 (!)

Ruch obrotowy bryły sztywnej. Bryła sztywna - ciało, w którym odległości między poszczególnymi punktami ciała są stałe

Lista nr 1 - Liczby zespolone

Egzamin poprawkowy z Analizy II 11 września 2013

27. RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE CZĄSTKOWE

4. Zjawisko przepływu ciepła

Metody numeryczne rozwiązywania równań różniczkowych

WYBRANE DZIAŁY ANALIZY MATEMATYCZNEJ. Wykład II

Maciej Grzesiak Instytut Matematyki Politechniki Poznańskiej. Całki nieoznaczone

Kier. MTR Programowanie w MATLABie Laboratorium Ćw. 12

Dystrybucje, wiadomości wstępne (I)

TWIERDZENIA O WZAJEMNOŚCIACH

Zestaw zadań z Równań różniczkowych cząstkowych I 18/19

Kinematyka: opis ruchu

Wstęp do Rachunku Prawdopodobieństwa, IIr. WMS

jest ciągiem elementów z przestrzeni B(R, R)

PROGRAMOWANIE KWADRATOWE

Równania różniczkowe liniowe rzędu pierwszego

δ δ δ 1 ε δ δ δ 1 ε ε δ δ δ ε ε = T T a b c 1 = T = T = T

PODSTAWY RACHUNKU WEKTOROWEGO


Podstawy Fizyki Współczesnej I. Blok I

Natalia Nehrebecka. Zajęcia 3

G:\AA_Wyklad 2000\FIN\DOC\FRAUN1.doc. "Drgania i fale" ii rok FizykaBC. Dyfrakcja: Skalarna teoria dyfrakcji: ia λ

Równanie przewodnictwa cieplnego (II)

Restauracja a poprawa jakości obrazów

IX. Rachunek różniczkowy funkcji wielu zmiennych. 1. Funkcja dwóch i trzech zmiennych - pojęcia podstawowe. - funkcja dwóch zmiennych,

4. Elementy liniowej Teorii Sprężystości

1. Elementy wytrzymałości materiałów

(8) Oblicz wyznacznik dowolnie wybranej macierzy stopnia czwartego. (9) Rozwi aż podany układ równań stosuj ac wzory Cramera:

Całki powierzchniowe w R n

RACHUNEK PRAWDOPODOBIEŃSTWA WYKŁAD 5.

Projekt 6 6. ROZWIĄZYWANIE RÓWNAŃ NIELINIOWYCH CAŁKOWANIE NUMERYCZNE

SIMR 2016/2017, Analiza 2, wykład 1, Przestrzeń wektorowa

Geometria analityczna przestrzeni

cx cx 1,cx 2,cx 3,...,cx n. Przykład 4, 5

Zaliczenie wykładu Technika Analogowa Przykładowe pytania (czas zaliczenia minut, liczba pytań 6 8)

1 Zbiory i działania na zbiorach.

Wykład 3 Równania rózniczkowe cd

CAŁKI NIEOZNACZONE C R}.

Prawdopodobieństwo i statystyka r.

Ćw. 5. Wyznaczanie współczynnika sprężystości przy pomocy wahadła sprężynowego

Wykład VI. Badanie przebiegu funkcji. 2. A - przedział otwarty, f D 2 (A) 3. Ekstrema lokalne: 4. Punkty przegięcia. Uwaga!

Co to jest wektor? Jest to obiekt posiadający: moduł (długość), kierunek wraz ze zwrotem.

Przykład 3.2. Rama wolnopodparta

Transkrypt:

TEORI STNU ODKSZTŁCENI. WEKTOR RZEMIESZCZENI x u r r ' ' x stan p defrmacj x stan przed defrmacją płżene pt. przed defrmacją ( r) ( x, x, x ) płżene pt. p defrmacj ( r ) ( x, x, x ) przemeszczene puntu u r r wetrwe ple przemeszczeń u u( r). ZMIN ODLEGŁOŚCI MIĘDZY UNKTMI u x x,, u u x x x (,, ) x r d r r + d r u u + d u Q ' Q ' x x stan przed defrmacją stan p defrmacj płżene pt. p defrmacj ( r + u) płżene pt. Q p defrmacj Q ( r + dr + u + du) wadrat dległśc mędzy puntam Q przed defrmacją ds dr dx + dx + dx dx dx wadrat dległśc mędzy puntam ' Q ' p defrmacj r + u + ' Q' r + dr + u + du Q ' ' dr+ du ( ) ( ) ( ) ( )( ) ds dr + du dx + du + dx + du + dx + du dx + du dx + du blczene różncy wadratów dległśc puntów p przed dształcenem - różncza zupełna u du dx j u, j dx j, j,, j

TEORI STNU ODKSZTŁCENI (, j j )(, j j ) ds dx + u dx dx + u dx ds ds u dx dx + u u dx dx j, j j,, j u dx dx u dx dx j, j j, j ds ds u dx dx + u dx dx + u u dx dx, j j j, j,, j j (,,,, ) ds ds u + u + u u dx dx j j j j j j ds ds e dx dx ( u + u u u ) e j, j j, +,, j macerz stanu dształcena ( II rzędu, symetryczna ) Macerz stanu dształcena jest TENSOREM Dwód: w "nwym " uładze ( x x x ),,, brócnym wzg. uładu wyjścweg m m ds ds e dx dx dx α dx dx α dx j mj m m m j j j mj m e dx dx e dx dx e α α dx' dx' m mj j e α α e pr. transfrmacj tensra. ODKSZTŁCENI LINIOWE I KĄTOWE wyberamy włóna : Q równległe d s x R równległe d x. Wyznaczyć długśc tyc włóen raz ąt mędzy nm p dształcenu. R x x ' Q β długśc włóen Q, R QR przed dształcenem Q ' R ' Q dx ds R dx QR dx + dx długść włóna p dształcenu ds ds + e dx dx długśc włóen ' Q ', ' R ', Q ' R ' p dształcenu j j Q dx + e ds R dx + e QR ( + e ) dx + ( + e ) dx + 4e dx dx

TEORI STNU ODKSZTŁCENI zmana ąta mędzy włónam ' Q ' ' R ' (tw. Carnta, "tw. csnusów") e csβ ( + e)( + e ) ( ) csβ sn π / β π β arc sn e ( + e)( + e ) dształcena lnwe (względna zmana długśc włóna Q) Q Q dx Q ε lm 0 γ Q x ε lm 0 dx Q Q Q Q ne ma sumwana p "" lm + e + e ε Q dształcena ątwe ε lm π β 0 dx dx 0 Q j x j x Q ' β j Q ' ' Q j ε j lm π β ε γ Q Q j j j j ε j Q Q j lm e j arc sn arc sn 4. RÓWNNI GEOMETRYCZNE zwąz mędzy przemeszczenam dształcenam e ( + e )( + e ) ( + e)( + e jj) jj e u + u + u u (,,,, ) j j j j ε + e ε j arc sn są t nelnwe równana gemetryczne e ( + e)( + e jj) j

TEORI STNU ODKSZTŁCENI 4 lnearyzacja równań gemetrycznyc załżene : pcdne przemeszczeń są welścam małym x L / x f L / 50 u L u u u / 50 0008 0 L <<. / ( x 0 ) WNIOSEK : wadraty pcdnyc przemeszczeń, ja małe wyższeg rzędu mżna pmnąć. dształcena lnwe ( ) ( e ) ε + + + ε + ε + e dształcena ątwe e << e j ε j arc sn dla małyc α arcsn α α ε j e j lnwe równana gemetryczne - równana Caucy'eg ( u, u, ) ε j j + j ε u ε u ε u,,, ε ( u, + u, ) γ ε ε ( u, + u, ) γ ε ε ( u, + u, ) γ ε ε ε ε tensr dształcena T ε ε ε ε ε ε ε 5. KINEMTYCZNE WRUNKI BRZEGOWE ε e lnwe równana gemetryczne ( rów. Caucy'eg ) - 6 równań różnczwyc cząstwyc wzg. neznanyc funcj przemeszczeń ( u, u, ) ε j j + j rzwązane ma pstać : u u + u - cała gólna uładu równań różnczwyc jednrdnyc (psuje stan bezdształcenwy ε j 0 - przemeszczena puntów bryły sztywnej) u u s - cała szczególna uładu równań różnczwyc nejednrdnyc s

TEORI STNU ODKSZTŁCENI 5 elementarne przeształcena algebraczne różnczwe prwadzą d cał gólnej w pstac + u a+ bx + cx u d bx fx u g cx fx Ostateczne trzymujemy zatem rdznę rzwązań 6 parametrac a, b, c, d, f g. arametry te reśla sę z warunów wynającyc ze spsbu pdparca nstrucj. Warun te nszą nazwę nematycznyc warunów brzegwyc. przyłady nematycznyc warunów brzegwyc x x x x B x. u(, ) u(, ) x 0 0 0 0 B. u(, ) u(, ) u (, ) 0 0 0 0 0 0 C. u(, ) u (, ) (, ) C u 00 0 00 0 00 0 x x u

TEORI STNU ODKSZTŁCENI 6 6. RÓWNNI NIEROZDZIELNOŚCI ODKSZTŁCEŃ - lnwe równana gemetryczne ( rów. Caucy'eg ) ( u, u, ) ε j j + j - 6 równań różnczwyc ze wzg. na newadme funcje przemeszczeń - rzwązane stneje tyl wówczas, gdy mędzy dształcenam zacdzą zwąz zwane równanam nerzdzelnśc. przestawena wsaźnów : + ε ( u u ) j, j + j,, ( u u ) ε j, l, jl + jl, ε l, j, lj + l, j ( u u ) + + ( u u ) ( ) ε, jl, jl, jl ( u u ) ( ) ε jl, j, l l, j ε + ε ε ε 0 j, l l, j, jl jl, lczba równań (lczba 4 elementwyc waracj ze zbru elementweg) wyns 4 8, ale lczba równań nezależnyc wyns 6 nterpretacja gemetryczna ε + ε ε 0,,, ε + ε ε 0,,, ε + ε ε 0,,, ε + ε ε ε,,,, 0, +,,, 0 ε ε ε ε ε + ε ε ε,,,, 0 NIE TK l 7. DEFORMCJ SZEŚCINU JEDNOSTKOWEGO

TEORI STNU ODKSZTŁCENI 7 rblem : Oreślć defrmację sześcanu jednstwyc rawędzac ("braz" puntu materalneg tzn. puntu przypsanej mase).. W uładze współrzędnyc reślnym przez se główne tensra dształcena () + ε () () przed dształcenem + ε + ε p dształcenu długśc rawędz sześcanu jednstweg p dształcenu ε L L L,, zmana bjętśc sześcanu L L + ε,, ( ε )( ε )( ε ) V V V + + + + ε + ε + ε + ε ε + ε ε + ε ε + ε ε ε ε + ε + ε ε zmana ątów mędzy rawędzam sześcanu - ne występuje, gdyż dla j, εj0. WNIOSEK : ) zmana bjętśc zwana dylatacją jest równa I nezmennw tensra, jest węc taa sama w ażdym uładze współrzędnyc V ε ε ) ne występuje zmana pstac B. W dwlnym uładze współrzędnyc x x x przed dształcenem p dształcenu długśc rawędz sześcanu jednstweg p dształcenu ε L L L,, zmana bjętśc sześcanu - dylatacja L L + ε,,

TEORI STNU ODKSZTŁCENI 8 V ε zmana ątów mędzy rawędzam sześcanu ε π β β π ε j j j j WNIOSEK : ) zmanę bjętśc, nezależne d uł. współrzędnyc psuje I nezmenn V ε ε ) występwane zmany pstac zależy d uładu współrzędnyc. 8. DEWITOR I KSJTOR SYMETRYCZNEGO TENSOR II RZĘDU TWIERDZENIE :ażdy tensr symetryczny II rzędu mżna przedstawć w pstac sumy dwóc tensrów symetrycznyc w pstac : D T T + T t t + t asjatr T t m I t j t mδ j j j D j 00 I 00 00 T t m t + t + t t m 0 0 0 t m 0 0 0 t m ( ) dewatr TD T T t t t δ t t t t T D 9. KSJTOR I DEWITOR TENSOR ODKSZTŁCENI D j m t t t m t t t t t m j m j ε ε m ε ε ε m 0 0 D ε ε ε ε ε ε ε m 0 m 0 ε ε ε ε m 0 0 ε m I nezmenn (zmana bjętśc) asjatra dewatra dla asjatra V ε m + ε m + ε m ε m ε + ε + ε dla dewatra V ε + ε + ε ε m 0 WNIOSKI : ) całą zmanę bjętśc psuje asjatr tensra dształcena, ne psuje n zmany pstac ) zmanę pstac psuje dewatr tensra dształcena, ne psuje n zmany bjętśc