Reducing natural forms of hemitropic energy potentials to conventional ones
Е. В. Мурашкин, Юрий Николаевич Радаев
Abstract
В работе рассматривается проблема приведения естественных энергетических форм потенциалов напряжений (силовых и моментных) к конвенциональному виду. Приводятся несколько энергетических форм для гемитропной упругой среды в терминах асимметричных тензоров напряжений и деформаций. Указанные энергетические формы полагаются абсолютно инвариантными по отношению к произвольным преобразованиям трехмерного Евклидова пространства (в том числе, при зеркальных отражениях). В результате применения специальных координатных представлений полуизотропных (гемитропных) тензоров четвертого ранга получены 9 определяющих скаляров, характеризующих гемитропную упругую среду. Получены соотношения, связывающие определяющие скаляры конвенциональной и второй основной естественной энергетических форм, в том числе, с общепринятыми гемитропными скалярами: модулем сдвига, коэффициентом Пуассона, характерной микродлиной, и шестью безразмерными скалярами The paper is devoted to the problem of reducing the natural energy form of stress potentials (force and couple) to a conventional one. Several energy forms are given for a hemitropic elastic medium in terms of asymmetric stress and strain tensors. These energy forms are assumed to be absolutely invariant with respect to arbitrary transformations of the three-dimensional Euclidean space (including mirror reflections). As a result of applying special coordinate representations of semi-isotropic (hemitropic) tensors of the fourth rank, 9 defining scalars characterizing a hemitropic elastic medium are obtained. Equations for constitutive scalars of the conventional form are derived in terms of constitutive scalars of the second base natural energy form and in terms of commonly used hemitropic scalars: shear modulus, Poisson’s ratio, characteristic microlength, and six dimensionless scalars.