Кіріспе

Математикалық модель, материалдың қысым кезінде деформациясын сипаттау үшін Континуумдық механикада шекті тартылыс теориясы, сондай-ақ үлкен тартылыс теориясы немесе үлкен деформация теориясы деп аталады, онда тартылыс және / немесе айналулар шексіз тартылыс теориясына тән болжамдарды жарамсыз ету үшін жеткілікті үлкен деформациялармен айналысады. Бұл жағдайда континуумның қалыптаспаған және қалыптаспаған конфигурациялары айтарлықтай әртүрлі, олардың арасында айқын айырмашылықты талап етеді. Бұл эластомерлер, пластикалық деформацияланатын материалдар мен басқа сұйықтықтар мен биологиялық жұмсақ тіндер үшін жиі кездеседі.

Деформация градиенті тензоры

Деформация градиент тензоры бірлік векторлары мен , сондықтан екі нүкте тензоры арқылы қаралғандай, сілтеме және ток конфигурациясына байланысты. Деформация градиентінің тензорының екі түрі анықталуы мүмкін. Тұрақтылықты болжаудың арқасында , керісі бар , мұндағы кеңістіктік деформация градиенті тензоры. Содан кейін, имплицитті функция теоремасы бойынша, Якобиандық детерминант сингуляр емес болуы керек, яғни материалды деформация градиент тензоры - карталау функциясының немесе функционалдық қатынастың градиентін көрсететін екінші реттік тензор, ол континуумның қозғалысын сипаттайды. Материалдық деформация градиент тензоры жергілікті деформацияны позициялық векторлы материал нүктесінде, яғни көрші нүктелерде деформацияны, осы нүктеден шығатын материалдық сызық элементін эталондық конфигурациядан ағымдағы немесе деформацияланған конфигурацияға түрлендіру (сызықтық түрлендіру) арқылы сипаттайды, карталау функциясындағы үздіксіздікті, яғни дифференциалдық функция және уақыт , деформация кезінде жарықтар мен саңылаулар ашылмайды немесе жабылмайды дегенді білдіреді. Осылайша,

Салыстырмалы орын ауыстыру векторы

Қалыптаспаған конфигурациядағы позициялық векторы бар бөлшекті немесе материал нүктесін (2-сурет) қарастырайық. Дененің орын ауыстыруынан кейін жаңа конфигурациядағы бөлшектің жаңа орны векторлық позициямен беріледі. Қалыптаспаған және деформацияланған конфигурация үшін координаттар жүйелерін ыңғайлылық үшін үстінен қоюға болады. Енді көршілес материалды қарастырайық , орын векторымен Деформацияланған конфигурацияда бұл бөлшектің орын векторымен берілген жаңа орны бар. Егер сызық сегменттері мен бөлшектерді біріктіретін және деформацияланбаған және деформацияланбаған конфигурациядағы бөлшектер өте кішкентай деп есептесек, онда біз оларды былайша білдіре аламыз және Осылайша 2-суреттен бізде бар.

Шекті деформация тензорының физикалық түсіндірмесі

Лагранж шекті кернеу тензорының диагональдық компоненттері қалыпты кернеуге байланысты, мысалы, қалыпты кернеу немесе инженерлік кернеу бағытында Лагранж шекті кернеу тензорының диагональдық компоненттері қисайту кернеуіне байланысты, мысалы, бастапқыда бағыттарымен және , сәйкесінше перпендикуляр болған екі түзу элемент арасындағы бұрыштың өзгеруі. Белгілі бір жағдайларда, яғни шағын ығысулар мен шағын ығысу жылдамдықтары кезінде Лагранж шекті тензорының құрамдас бөліктері шексіз тензордың құрамдас бөліктерімен жуықталуы мүмкін

Бір-біріне үйлесімділік шарттары

Континуумдық механикадағы үйлесімділік мәселесі денелердегі рұқсат етілген бір ғана бағаланған үздіксіз өрістерді анықтауды қамтиды. Бұл рұқсат етілген жағдайлар денені деформациядан кейін физикалық емес саңылаулар мен үсті-үстіне жабысуларсыз қалдырады. Мұндай шарттардың көпшілігі жай ғана қосылған денелерге қолданылады. Көп байланысқан денелердің ішкі шекараларына қосымша шарттар талап етіледі.

Сол жақ Коши-Грин деформация тензорының үйлесімділігі

Үш өлшемдегі сол Коши-Грин деформация тензоры үшін жалпы жеткіліктілік шарттарын Амит Ачарья шығарды. Екі өлшемді өрістердің үйлесімділік шарттарын Джанет Блум тапты.