Meccanica dei solidi parte II
Cinematica del continuo: deformazione
x = xo + M(xo) (conformazione attuale) (sottointendere voxel di riferimento) (campo di spostamento)
Fissata la trasformazione y(xo).
Restrizioni su y(xo)
- Invertibile (NO COMPENETRAZIONE) (due punti non possono collassare in un punto)
- Continua con le derivate (NO FRATTURA) (un punto non è quindi app divisibile)
M(xo) = Mrigida(xo) + Mdeformazione(xo)
Mrigido(xo) rotazione + Mtraslazione(xo)
Dilatazioni (unidimensionale)
lunghezza iniziale lo = xBo - xAo
lunghezza finale l = xB - xA
loxBo + M(xoB) - xAo - M(xoA) = lo + M(xoB) - M(xoA)
Δl = M(x0B) - M(x0A) > 0 allungamento
Δl = 0 solo sotto sforzo
Δl < 0 accorciamento
Stirate
λ = l/l0 = l0 + Δl/l0 = 1 + Δl/l0 [adimensionale]
- λ ≫ 1 allungamento
- λ = 1 sotto sforzo
- λ ∈ (0, 1) accorciamento
- λ > 0 sempre
Δl ∈ (-l0, +∞) limitazioni Δl
Deformazione ingegneristica
ε = Δl/l0 = λ - 1 = E(1)
Deformazione naturale
γ = Δl/l0 = Δl/l0 + Δl = γ/λ = ln λ = ln (1 + ε)
Deformazione Lagrangiana di ordine n
E(n) = 1/nln = ln - l0n = 1/n (λn - 1) = 2/n [(ε + 1)n - 1]
Deformazione logaritmica
E(0) = ln l/l0 = ln λ = ln (1 + ε)
Serie attorno a λ ≃ 1
f(λ) = f(λ = 1) + d f/d λ |λ=1 (λ - 1) + σ (λ - 1)2
- * ε: λ = 1
- ** γ = 1/1 + 1/λ = 1/1 + 1/λ - 1 (γ - 1/λ)||λ=1 + 1/λ2 ||λ=1 (λ - 1) + σ (λ - 1)2
Definizione di deformazione in termini totali
16/09 ε = 0
E = ΔL / L0 Definizione di deformazione in termini totali
ε è solamente un "numero" moderato (non puntuale)
Definizione deformazione puntuale
E11(x1) = limΔx1→0 M1(x1+Δx1) - M1(x1) / Δx1 = dM1 / dx1
E = 1 / L0 ∫0L0 E11(x1) dx1
Eα,1(x) = ∂Mα / ∂x1 = Mα,1
mi,j = ∂mi / ∂xj
E2,2(x) = ∂M2 / ∂x2 = M2,2
E33(x) = ∂M3 / ∂x3 = M3,3
Deformazione volumetrica
EV = V - V0 / V0 = v / v0 - 1 = (1 + E3) = (1 + E11)(1 + E22)(1 + E33) - 1 = 1 + E11 + E22 + E33 + σ(E2) - 1
EV = E11 + E22 + E33 Se EV = 0 → deformazione isocorica.
Scorrimento
Deformazione con variazione di volume nulla (;x21) (x24) arcctan(;`12) μ1,2 = δ2(1)(x2 - x21) μ12 perimetro di deformazionexM12 / xx2 = y12(1)(x2 + δx2 - xA1) / δx2 = ... x2 y(3) (piccole approssimazioni) y12(1) d xx2 / dxx2 = Mx2 π / 2 - θ : orizzon y12(1) x12 (1) (vouns) Speriment 12 simplica ia direzion 2 Mπ = 0
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