So, wir sind gerade dabei uns zu überlegen, wie man Stoffgesetze herleitet, möglichst
sinnvoll, sodass eben ein paar grundlegende Forderungen erfüllt sind bzw. Restriktionen
eingehalten werden. Und die kommen im Wesentlichen aus dem zweiten Hauptsatz und resultieren
dann darin, dass die Diskretionsleistung in gewisser Art positiv sein soll. Und daraus
hatten wir jetzt schon begonnen uns eben Beispiele anzuschauen und hatten letztes
Mal uns zunächst mal beschäftigt mit der linearen Isothermenelastität. Und hier haben
wir uns zunächst angeguckt, den Fall der Isotropie. Dann haben wir glaube ich abschließend
letztes Mal den Fall der Kanzlersalien-Isotropie gemacht. Und ich meine, das haben wir in die
Übung geschoben, Autotropie. Und was wir heute eben dann machen wollen im Weiteren
ist eben die Berücksichtigung der Temperatur. Das wäre also eine geniale Thermoelastität.
Okay, der ist hier aufgewacht, ist schon mal ganz gut. Ah, das ist jetzt ein bisschen
zu spät. So, jetzt nochmal für unsere Zuschauer draußen an dem Bildschirm. Guten Morgen.
So, was war das? V12. Gut, also das war jetzt hier nur noch mal ein Kurzabriss vom letzten
Mal. Wer hat das jetzt hier? Genau. Ja, wir hatten gesagt, wir wollen zunächst mal uns
mit der Isothermenelastität beschäftigen letztes Mal. Und wenn eben die Ableitung von
irgendwas linear ist, dann ist das irgendwas, also in diesem Fall die Energie eben quadratisch.
Das heißt also unsere gespeicherte Energiedichte hier hat eben diese quadratische Form in den
Verzerrungen Epsilon und E ist eben der vierstufige Elastizettensor. Dann, das hatten wir herausgekriegt,
okay, die Spannungen, die ergeben sich sozusagen durch Ableiten dieses Potentials nach den
Verzerrungen. Das gibt dann eben gerade diesen linearen Zusammenhang, wenn hier in diesem
E eben praktisch nur Konstanten drinstehen. Und das wäre für unseren Pfeil hier der
lineare Elastität ja zunächst mal so. Und dieses E ergibt sich eben dann hier aus der
zweiten Ableitung der Verzerrungsenergiedichte nach den Verzerrungen. Das gibt einen vierstufigen
Intensor, also mit vier Indizes i, j, k, l. Das heißt im schlimmsten Fall wären das
zunächst mal am Anfang 3 hoch 4 sprich 81 Einträge. Das reduziert sich natürlich denn
aufgrund verschiedener Argumente erheblich. So, wir hatten dann noch eingeführt die komplementäre
Verzerrungsenergiedichte über so eine Legendentransformation. Und das führt im Wesentlichen ein hier so eine
Größe C, die Nachgiebigkeit, die Compliance. Es ist jetzt gerade die Inverse von der Steifigkeit
hier und dann kann ich eben die komplementäre Verzerrungsenergiedichte in dieser Form schreiben
als quadratische Form in den Spannungen. Für lineare Elastität sind diese beiden Ausdrücke
hier wertmäßig nun gerade gleich. Wenn ich einen nicht-linären Zusammenhang habe, werden
die unterschiedlich. Sie erinnern sich, wir hatten da so ein Diagramm gemacht, lineare
Spannungsverzerrungsbeziehung und denn die Flächen unterhalb oder oberhalb der Kurven
sind dann eben einmal die Verzerrungsenergiedichte und einmal die komplementäre Verzerrungsenergiedichte
und bei linearen Zusammenhängen sind die natürlich dann in dem Fall gleich. So, dann hatten wir
gesagt Isotropie und dann haben wir uns überlegt, was das bedeutet. Das ist also die da oben
angegebene Anforderung an die Energiefunktion in Abhängigkeit von den Verzerrungen und das
definiert eben gerade nun eine sogenannte isotrope-tensor-Funktion. Dafür gibt es sogenannte
Darstellungs- und Repräsentationssätze, die eben darauf hinauslaufen, dass die Energie in diesem
Fall lediglich von dem Satz der Invarianten von den Verzerrungen abhängt. Da hatten wir gesehen,
da gibt es mehrere verschiedene Möglichkeiten diese Invarianten zu wählen. Die sind alle
gleichwertig, ineinander unrechenbar und wir hatten uns jetzt mal speziell hier auf diese
Basis-Invarianten gestürzt, weil die eben besonders leicht abzuleiten sind, sodass also insgesamt
rauskommt, die Verzerrungsenergiedicht ist eine Funktion von den Verzerrungen. Isotropie beschränkt
das auf eine Abhängigkeit von den Invarianten und ein Beispiel dafür wäre die Abhängigkeit von den
Spuren der ersten drei Potenzen. Dann hatten wir hier nur noch mal ganz kurz uns daran erinnert,
dass diese Invarianten hier, wenn ich die ableite nach den Verzerrungen, das gibt besonders einfache
Zusammenhänge. Das sieht fast aus wie beim Ableiten Skalarer-Potenzen, also Potenzen von Skalarengrößen
und damit konnten wir insbesondere die Spannung dann hier berechnen. Also hier ist nochmal der
generelle Zusammenhang. Die Spannung als Ableitung der Energiedichte nach den Verzerrungen und dann
Presenters
Zugänglich über
Offener Zugang
Dauer
01:21:00 Min
Aufnahmedatum
2011-02-02
Hochgeladen am
2011-04-11 13:53:30
Sprache
de-DE