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Linea 1: | Linea 1: | ||
+ | A cura di Antonio Loriso, Francesco della torca, Francesco Marino | ||
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+ | A cura di Fabio Veruschi, Gianmarco Rigon | ||
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+ | ====== Area a cura del Docente ====== | ||
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+ | ===== Soluzione di Michell ===== | ||
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+ | testo di riferimento: | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | |||
+ | Argomenti di riferimento: | ||
+ | * stato piano di tensione e stato piano di deformazione; | ||
+ | * costante di Kolosov per tensione e deformazione piana, definizione delle comp. entro piano di deformazione p.43 (59 pdf); | ||
+ | * DP: $\kappa=\left(3-4\nu\right)$; | ||
+ | * $\epsilon_x=\left(\frac{\kappa+1}{8\mu} \right) \sigma_x - \left(\frac{3-\kappa}{8\mu} \right) \sigma_y$ | ||
+ | * $\epsilon_y=\left(\frac{\kappa+1}{8\mu} \right) \sigma_y - \left(\frac{3-\kappa}{8\mu} \right) \sigma_x$ | ||
+ | * $\gamma_{xy}=\frac{\tau_{xy}}{\mu}$ | ||
+ | * $\kappa$ e modulo di taglio $\mu$ definiscono completamente il legame costitutivo per un materiale isotropo in stati piani. | ||
+ | * componenti fuori piano di tensione e deformazione: | ||
+ | * TP: $\epsilon_z=-\frac{\nu}{1-\nu}\left(\epsilon_x + \epsilon_y \right)=-\frac{\nu}{E}\left(\sigma_x+\sigma_y\right)$ | ||
+ | * DP: $\sigma_z = \nu \left( \sigma_x+\sigma_y \right)$ | ||
+ | * deformazione piana generalizzata come sovrapposizione ad uno stato di deformazione piana di una soluzione $\epsilon_z=\bar{\epsilon}-\frac{1}{\rho_y}x+\frac{1}{\rho_x}y$ costruita in compensazione delle risultanti di sforzo normale e momento flettente; | ||
+ | * equazioni di equilibrio in stati piani, in eventuale presenza di azioni distribuite $q_x$ e $p_y$: | ||
+ | * eq. tx: $\frac{\partial \sigma_x}{\partial x} + \frac{\partial \tau_{xy}}{\partial y}+p_x=0$ | ||
+ | * eq. ty: $\frac{\partial \tau_{xy}}{\partial x} + \frac{\partial \sigma_y}{\partial y}+p_y=0$ | ||
+ | * rotazione del sistema di riferimento per le componenti di tensione, p. 9 (27 pdf), da utilizzarsi nel passaggio da tensioni in coordinate cartesiane a tensioni in coordinate polari | ||
+ | |||
+ | {{: | ||
+ | |||
+ | {{: | ||
+ | * equazioni di equilibrio in coordinate polari, basato su di un settore di corona circolare di ampiezza radiale $dr$ e ampiezza angolare $d\theta$: | ||
+ | * eq. tr. radiale: $\frac{\partial \sigma_r}{\partial r}+\frac{1}{r}\frac{\partial \tau_{r\theta}}{\partial \theta}+\frac{\sigma_r-\sigma_\theta}{r}+p_r=0$ | ||
+ | * eq. tr. circonf.: | ||
+ | * relazioni spostamento-deformazione in coordinate polari: | ||
+ | * $\epsilon_r=\frac{\partial u}{\partial r}$ | ||
+ | * $\epsilon_\theta=\frac{1}{r}\frac{\partial v}{\partial \theta}+\frac{u}{r}$ | ||
+ | * $\gamma_{r\theta}=\frac{\partial v}{\partial r}+\frac{1}{r}\frac{\partial u}{\partial \theta} -\frac{v}{r}$ | ||
+ | * operatore laplaciano e bilaplaciano, | ||
+ | * coord. cart.: $\nabla^2=\left(\frac{\partial^2}{\partial x^2}+\frac{\partial^2}{\partial y^2}\right)$ | ||
+ | * coord. polari: | ||
+ | * bilaplaciano: | ||
+ | * Airy stress function $\phi$, p. 46 (62 pdf); | ||
+ | * l' | ||
+ | * $\sigma_x=\frac{\partial^2\phi}{\partial y^2}$ | ||
+ | * $\sigma_y=\frac{\partial^2\phi}{\partial x^2}$ | ||
+ | * $\tau_{xy}=-\frac{\partial^2\phi}{\partial x\partial y}$ | ||
+ | * l' | ||
+ | * note sull' | ||
+ | * uno stato di deformazione è compatibile se è definibile in termini di un campo di spostamenti monodromo, | ||
+ | * uno stato di deformazione è compatibile se lo spostamento relativo tra due punti A e B entro il solido elastico è definibile per accumulo (integrazione) dei contributi deformativi su di un percorso A->B, e se tale integrale è indipendente dal percorso, per piccole variazioni del percorso stesso. | ||
+ | * uno stato di deformazione è compatibile se non genera dislocazioni nel corpo elastico, ove non ne preesistessero. | ||
+ | * derivazione di $\sigma_{rr}, | ||
+ | *$\sigma_r=\frac{1}{r}\frac{\partial \phi}{\partial r} + \frac{1}{r^2}\frac{\partial^2 \phi}{\partial \theta^2}$ | ||
+ | *$\sigma_\theta=\frac{\partial^2\phi}{\partial r^2}$ | ||
+ | *$\tau_{r\theta}=\frac{1}{r^2}\frac{\partial\phi}{\partial\theta}-\frac{1}{r}\frac{\partial^2\phi}{\partial r \partial \theta}$ | ||
+ | * termini della soluzione di Michell, componenti di tensione p. 119 (133), inseriti nel foglio maxima di seguito; | ||
+ | * gli stati tensionali, deformativi e di spostamento descritti dai termini della soluzione di Michell (o funzioni di Airy in generale) sono stati " | ||
+ | * termini della soluzione di Michell, spostamenti p. 130 (144). | ||
+ | ===== Lastra forata ===== | ||
+ | |||
+ | ==== Stralci di codice da inserire ==== | ||
+ | |||
+ | Conversione delle componenti di tensione (stati piani) da sistema cartesiano a polare, cfr. pp. 8-9 Barber. | ||
+ | |||
+ | define( | ||
+ | srr_from_xy(sxx, | ||
+ | sxx*c^2 + syy*s^2+2*sxy*s*c | ||
+ | ), [c = cos(t) , s = sin(t)]; | ||
+ | |||
+ | define( | ||
+ | srt_from_xy(sxx, | ||
+ | sxy*(c^2-s^2)+(syy-sxx)*s*c | ||
+ | ), [c = cos(t) , s = sin(t)]; | ||
+ | |||
+ | define( | ||
+ | stt_from_xy(sxx, | ||
+ | syy*c^2 + sxx*s^2-2*sxy*s*c | ||
+ | ), [c = cos(t) , s = sin(t)]; | ||
+ | |||
+ | Tabelle termini Michell utilizzati | ||
+ | < | ||
+ | philist : [ | ||
+ | r^2 , | ||
+ | log(r) , | ||
+ | t, | ||
+ | r^(-n+2)*cos(n*t), | ||
+ | r^n*cos(n*t) , | ||
+ | r^(-n)*cos(n*t) | ||
+ | ],n=2; | ||
+ | </ | ||
+ | |||
+ | |||
+ | < | ||
+ | twomu_ur_list : [ | ||
+ | (kappa-1)*r , | ||
+ | -1/r , | ||
+ | 0, | ||
+ | (kappa+n-1)*r^(-n+1)*cos(n*t), | ||
+ | -n *r^( n-1)*cos(n*t) , | ||
+ | n *r^(-n-1)*cos(n*t) | ||
+ | ],n=2; | ||
+ | </ | ||
+ | |||
+ | < | ||
+ | twomu_ut_list : [ | ||
+ | 0 , | ||
+ | 0 , | ||
+ | -1/r, | ||
+ | | ||
+ | n *r^( n-1)*sin(n*t) , | ||
+ | n *r^(-n-1)*sin(n*t) | ||
+ | ],n=2; | ||
+ | </ | ||
+ | |||
+ | Derivazione dei termini di tensione dai relativi della funzione di Airy | ||
+ | < | ||
+ | srr : 1/r * diff( phi , r , 1) + 1/r^2*diff( phi , t , 2 ); | ||
+ | stt : diff( phi , r , 2 ); | ||
+ | srt : 1/r^2 * diff(phi, t,1) - 1/r * diff(phi, | ||
+ | </ | ||
+ | |||
+ | ==== file maxima lato cattedra ==== | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | ~~DISCUSSION~~ |