Mecanica solidelor
În fizică, mecanica solidelor este partea mecanicii continuum care se referă la studiul stării de tensiune și deformare a corpurilor solide pentru a evidenția mai ales valorile limită ale rezistenței la condiții variate de sarcină ( forțe externe, schimbări de temperatură) , aplicarea deplasărilor).
Fiecare corp solid se caracterizează prin faptul că are propria sa configurație naturală (propria sa geometrie inițială în repaus) și capacitatea de a putea susține componente normale și tangențiale ale stării de tensiune internă . Câmpurile interne de tensiune și deformare ale unui continuu solid sunt determinate prin rezolvarea unui sistem de ecuații care exprimă echilibrul mecanic , relațiile constitutive și congruența cinematică .
Dacă tensiunea aplicată este suficient de mică (sau proporția deformării în raport cu dimensiunea inițială este suficient de mică), aproape toate corpurile solide se comportă în așa fel încât deformarea să fie direct proporțională cu tensiunea; coeficientul de proporționalitate este modul de elasticitate definit sau modulul lui Young . Această regiune de deformare este cunoscută ca o regiune elastică liniar.
Principalele subiecte
Există multe modele standard care descriu modul în care solidele răspund la stres:
- Elastic - Materialele elastice liniar pot fi descrise prin ecuații de elasticitate tridimensională . Un stres care respectă legea lui Hooke este o versiune liniară unidimensională a unui corp elastic generic. Prin definiție, atunci când stresul încetează, deformarea elastică este complet recuperată.
- Viscoelastic - un material elastic, dar care are și umiditate : la încărcare și descărcare, munca trebuie exercitată împotriva efectului de frecare vâscos. Această lucrare este transformată în căldura internă a materialului. Acest lucru are ca rezultat o buclă isteretică în curba tensiune-deformare.
- Plastic - un material care, atunci când stresul depășește un anumit prag, își schimbă permanent forma în repaus. Materialul cunoscut sub numele de „plastic” poartă acest nume ca o consecință a acestei proprietăți. Deformarea plastică nu este recuperată prin eliminarea sarcinii.
Una dintre aplicațiile practice majore ale mecanicii solidelor este ecuația de transmisie Euler-Bernoulli .
Mecanica solidelor, precum și mecanica continuității, utilizează extensiv tensorii pentru a descrie tensiunile, deformările și relația dintre ele.
De obicei, mecanica solidă folosește modele liniare pentru a lega tensiunile și tensiunile (vezi elasticitatea liniară ). Cu toate acestea, materialele reale prezintă adesea un comportament neliniar.
Bibliografie
- Ferdinand P. Beer, Russell E. Johnston Jr., John T. DeWolf, David F. Mazurek, Mechanics of Solids - Elements of Construction Science , McGraw-Hill, 2010, ISBN 978-88-386-6585-1 .
- L. Colombo și S. Giordano, Introducere în teoria elasticității - Mecanica solidelor continue în regim elastic linear , Springer , 2007, ISBN 978-88-470-0697-3 .
- LD Landau și EM Lifshitz , Curs de fizică teoretică : teoria elasticității , Butterworth-Heinemann, ISBN 0-7506-2633-X .
- JE Marsden, TJ Hughes, Fundamente matematice ale elasticității , Publicații Dover, 1994, ISBN 0-486-67865-2 .
- PC Chou, NJ Pagano,Elasticity: Tensor, Dyadic, and Engineering Approaches , Dover Publications, 1944, ISBN 0-486-66958-0 .
- RW Ogden, Deformare elastică neliniară , Publicații Dover, ISBN 0-486-69648-0 .
- S. Timoșenko și JN Goodier, Teoria elasticității, ed. 3d. , New York, McGraw-Hill, 1970.
- AI Lurie, Teoria elasticității , Springer, 1999.
- LB Freund, Mecanica dinamică a fracturilor , Cambridge University Press, 1990.
- R. Hill, Teoria matematică a plasticității , Universitatea Oxford, 1950.
- J. Lubliner , The Plasticity Theory , Macmillan Publishing Company, 1990.
Elemente conexe
- Solid
- Mecanica continuă
- Continuu al lui Cauchy
- Construirea științei
- Viscozitate
- Științele materialelor
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre mecanica solidă
linkuri externe
- ( EN ) Mecanica solidelor , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
| Controlul autorității | Thesaurus BNCF 49305 · GND (DE) 4129367-8 |
|---|
