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1、,2.6平面問題的邊界條件,,(1)平衡方程:,(2)幾何方程:,(3)物理方程,1.彈性力學的的基本方程,平面問題的邊界條件,(1)平衡方程:,(2)幾何方程:,(3)物理方程,1.平面問題的基本方程,平面問題的邊界條件,2.邊界條件及其分類,平面問題的邊界條件,注: 混合邊界條件,可以分別給在邊界面的不同區(qū)域上,也可以給在同一區(qū)域的不同方向上。(即對于邊界上的一個點,在某一確定方向上,必須且只能給你定一種,既不能同時給定,也不能同時不給定。而同一點在兩個相互垂直的方向上,可以是其中一個為Su ,另一個為S ),(1)位移邊界條件, 平面問題的位移邊界條件,令:位移分量的邊界值為,給定了的已
2、知約束位移分量為,則邊界上每一點的位移函數(shù)應(yīng)滿足如下條件,平面問題的邊界條件,,在給定位移的邊界上,物體的位移分量必須等于邊界上的已知位移。,(2)應(yīng)力邊界條件,當單元體斜面恰為邊界面,上式中取:,得到:,L、m 為邊界外法線關(guān)于 x、y 軸的方向余弦。, 平面問題的應(yīng)力邊界條件,,平面問題的邊界條件,,指在給定面力的邊界上應(yīng)力分量與面力分量之間的關(guān)系。,(2)應(yīng)力邊界條件, 三維問題的應(yīng)力邊界條件,平面問題的邊界條件,,,平面問題的邊界條件,對于應(yīng)力邊界條件,必須很好地理解和掌握,應(yīng)注意以下幾點:,a、應(yīng)力邊界條件表示邊界上任一點的應(yīng)力和面力之間的關(guān)系, 它是函數(shù)方程,在邊界上每一點都應(yīng)滿足
3、; b、應(yīng)力與面力的關(guān)系式只能應(yīng)用于邊界上。 c、應(yīng)力邊界條件中的面力和應(yīng)力具有不同的正負號規(guī)定,且分別作用于通過邊界點的不同面上。外法線方向余弦則按三角公式確定正負號。 d、平面問題中應(yīng)力邊界條件都是兩個,分別表示x和y兩個方向的條件,它是邊界上微分體的平衡條件,也屬于靜力學條件。,平面問題的邊界條件,由上可知,應(yīng)力邊界條件可采用兩種表達形式:,a、在邊界上取出一個微分體,考慮其平衡條件,便可得出應(yīng)力邊界條件或其簡化式; b、在同一邊界面上,應(yīng)力分量應(yīng)等于對應(yīng)的面力分量(數(shù)值相同,方向一致)。例如:由于面力的數(shù)值和方向是給定的,因此,在同一邊界面上,應(yīng)力的數(shù)值應(yīng)等于對應(yīng)的面力的數(shù)值,而面力的方向就是應(yīng)力的方向。,在斜面上,,在正負坐標面上,如同前述簡化式。,右端面有應(yīng)力邊界條件:,(a) 如圖,懸臂梁左端面有位移邊界條件:,平面問題的邊界條件(3)混合邊界條件,(b) 在同一邊界上,既有應(yīng)力邊界條件又有位移邊界條件。,如圖2齒槽邊界條件:,圖1,如圖1連桿支撐邊界條件:,平面問題的邊界條件,