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3次元空間における
応力の釣合い方程式
3次元空間における応力の釣合い方程式を導出できる
目標
1/7
微小六面体要素に作用する応力
x面 y面 z面
dx
dy
dz
2/7
x軸方向に作用する力
x
z
y
x面 y面 z面
τyx
τyx
+
Fxx=
−
−
σx
+
σx
−
σx
+
dy dz σxdy dz−
−
x
z
y
Fyx
τyx
+
dzdxτyx−dzdx
−
τzx
+
τzx
x
z
y
Fzx=
dxdyτzx
+
− τzx dxdy
−
3/7
=
微小区間における応力の変化量
x
z
y
σx
+
σx
dx
−
Fxx= σxdy dz−σx
+
dy dz
−
dx+σx ∂
∂
x
σx−
−
( ) dzdy σxdy dz−
−
=
= dx
∂
∂
x
σx
−
dzdy
dx+=σx
+
σx ∂
∂
x
σx−
−
応力の変化
4/7
dy
∂
∂
y
τyx
dx dzFyx=
−
dz
∂
∂
z
τzx dxdyFzx =
−
x軸方向応力の釣合い方程式
dy
∂
∂
y
τyx
dx dzFyx=
−
x
z
y
τyx
σx
+
σx
x
z
y
x
z
yτyx
+
τzx
+
τzx
−
−
−
Fxx= dx
∂
∂
x
σx
−
dzdy
Fxx+Fyx+ Fzx = 0+ bx dx dzdy bx:単位体積力
= 0+ bx∂
∂
x
σx
∂
∂
y
τyx
+ +
∂
∂
z
τzx
− − −
dz
∂
∂
z
τzx dxdyFzx =
−
5/7
応力の釣合い方程式(平衡方程式)
∂
∂
x
σx
∂
∂
y
τyx
+ +
∂
∂
z
τzx
= 0+ bx
∂
∂
x
τxy
∂
∂
y
σy
+ +
∂
∂
z
τzy
= 0+ by
∂
∂
x
τxz
∂
∂
y
τyz
+ +
∂
∂
z
σz
= 0+ bz
bx,by,bz:単位体積力
6/7
まとめ:3次元空間における
応力の釣合い方程式
3次元空間における応力の釣合い方程式の導出
bx,by,bz:体積力
・微小六面体体要素に生じる応力成分
・軸方向の力の釣合い
7/7

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Editor's Notes

  1. 力の釣合いを考える
  2. 内力だから反対方向を向いていても,力の向きが違うわけではない