思考与练习 15 1. 陈述下列术语的物理含义:位移,位移分量,线应变,工程切应变,对数应变,主应变,主切应变,最大切应变,应变张量不变量,等效应变,应变增量,应变速率,位移速度。 答:位移:变形体内质点M( x, y, z)变形后移动到M1,我们把它们在变形前后的直线距离称为位移; 位移分量:在坐标系中,一点的位移矢量在三个坐标轴上的投影称为该点的位移分量; 线应变:表示线元的单位长度的变化; 工程切应变:单元体在某一平面内发生了角度的变化; 对数应变:对数应变真实反映变形的累积过程,表示在应变主轴不变的情况下应变增量的总和; 主应变:发生在主平面单位面积上的内力称为主应力; 主切应变:发生在主切平面上的应变; 最大切应变:主切应变中绝对值最大的一个称为最大切应变 应变张量不变量:对于一个确定的应变状态,主应变只有一组值,即主应变具有单值性。由此,应变张量1I 、2I 、3I 也应是单值的,所以将1I 、2I 、3I 称为应变张量不变量。 等效应变:一个不变量,在数值上等于单向均匀拉伸或压缩方向上的线应变1 。等效应变又称广义应变。 应变增量:塑性变形是一个大变形过程,在变形的整个过程中,质点在某一瞬时的应力状态一般对应于该瞬时的应变增量 应变速率:单位时间内的应变称为应变速率。 位移速度:质点在单位时间内的位移叫做位移速度。 2. 如何完整地表示受力物体内一点的应变状态? 答:质点的三个互相垂直方向上的9 个应变分量确定了该店的应变状态。已知这9 个应变分量组成一个应变张量,用ij 表示,则 xx yx zi jy xyy zz xz yz ,ij 即可完整的表示受力物体内的应变状态。 3 . 应变偏张量和应变球张量代表什么物理意义? 答:应变张量可以分解为应变球张量和应变偏张量,应变偏张量表示单元体形状变化,应变球张量表示单元体体积变化。 4 . 应变张量和应变偏张量有何关系? 答:应变张量与应力张量具有同样的性质,主要有: ( 1)存在三个互相垂直的主方向,在该方向上线元只有主应变而无切应变。用1 、2 、3 表示主应变,则主应变张量为 321ij000000 主应变可由应变状态特征方程 032213III 求得。 ( 2)存在三个应变张量不变量1I 、2I 、3I ,且 321321313322122223211000000)()]()[(...