RDM Chapitre 4 能量方法 Méthodes Energétiques
RDM Chapitre 4
能量方法 Méthodes Energétiques
CSA,CCA,Travail
运动学上可允许的位移场和静力学上可允许的内力场
Champ de déplacement cinématiquement admissible &
Champ d’effort intérieur statiquement admissible
“Champ de déplacement cinématiquement
admissible”指的是在物理学,特别是可变形介质力学中,需要找到的一种位移场。这个位移场必须满足一些特定的边界条件,并且具有一定的规则性。这些条件定义了“cinématiquement
admissible”的位移场的空间,这个空间包含了所有满足边界条件的足够规则的位移场。记为:
\[
[\tilde{\mathrm{U}}]
\]
同样,“Champ d’effort intérieur statiquement
admissible”指的是在物理学,特别是连续介质力学中,需要找到的一种内部应力 ...
RDM Chapitre 3 变形,本构关系 Déformation, loi de comportement
RDM
Chapitre 3 变形,本构关系 Déformation, loi de comportement
位移和形变
位移螺旋 Torseur de
déplacement
对于等投影场:\(\overrightarrow{\mathrm{V}}_{\mathrm{P}}=\overrightarrow{\mathrm{V}}_{\mathrm{G}}+\vec{\Omega}
\wedge \overrightarrow{\mathrm{GP}}\) ,则有速度螺旋分布:
\[
\left[\mathrm{V}_{\Sigma}\right]=\left| \begin{aligned}&
\vec{\Omega} \\& \vec{V}_{\mathrm{G}}\end{aligned}\right.
\]
一般来说,对于非刚体的结构的位移场不是等投影的,对于微小位移和微小旋转,定义位移螺旋分布:
\[
\left[\mathrm{U}_{\Sigma}\right]=\left | \begin{aligned}&a ...
RDM Chapitre 2 量化应力 Dimensionnement Contrainte
RDM Chapitre
2 量化应力 Dimensionnement Contrainte
圣韦南假设
奇异截面 Sections singulières 之外,应力 contraintes
只和内力相关
圣韦南问题
假设:
横截面恒定的直梁
同质弹性各向同性材料
载荷:\(\Sigma_1\)上的扭矩\([F]\),\(\Sigma_1\)上的\([F_0]\),\([F]+[F_0]=[0]\)
SL上没有载荷
目标:
定义一个静态可接受的\(σ(P)\)场,满足应力的兼容性方程(Beltrami)
应力
\[
\sigma(\mathrm{P})=\left[\begin{array}{ccc}\sigma_{11} & \sigma_{12}
& \sigma_{13} \\\sigma_{12} & 0 & 0 \\\sigma_{13} & 0
& 0\end{array}\right]
\]
正应力:\(\sigma_{\mathrm{n}}=\sigm ...
RDM Chapitre 1 结构力学模型 Modѐlisation des structures en efforts
RDM
Chapitre 1 结构力学模型 Modѐlisation des structures en efforts
力螺旋 Torseur
速度场 Champ des vitesse
\[
[V(A)]=\left| \begin{aligned}& \vec{\Omega}\text { (角速度) }
\\& \vec{V}(A)\end{aligned}\right.
\]
位移向量分配
Le Torseur distributeur des déplacements
\[
[U(A)]=\left|\begin{aligned}&{\vec{w}}(\text { vecteur rotation })
\\&{\vec{u}(A)}\end{aligned}\right.
\]
力螺旋
\[
\begin{aligned}
\vec{M}(B) & =\vec{M}(A)+\vec{R} \wedge \overrightarrow{A B} \\
[T(A)] & =\left|\be ...
MMC Chapitre 4 能量分析
MMC Chapitre 4 能量分析
问题的一般形式 Problémes
réguliers
\(S_u\):已知位移的部分
\(S_F\):已知所受面积力的部分,包括面积力为零(Libre)
连续介质力学方程
\[
\left\{\begin{aligned}& \sum_{\mathrm{j}=1,3} \frac{\partial
\sigma_{i j}}{\partial x_j}+\rho f_i=0 \quad i=1,2,3 \\&
\varepsilon_{i j}=\frac{1}{2}\left(\frac{\partial u_i}{\partial
x_j}+\frac{\partial u_j}{\partial x_i}\right) \\&
\underline{\underline{\sigma}}=\lambda
\operatorname{trace}(\underline{\underline{\varepsilon}})
\underline{\underline{I}}+2 \m ...
MMC Chapitre 3 完备性方程 Loi de comportement
MMC Chapitre 3
完备性方程 Loi de comportement
方程数量与未知数数量
Inconnues
\(u_i(\vec{x}, t)\)
déplacements: vecteur
3 inconnues
\(\varepsilon_{i j}\)
déformations: tenseur symétrique
6 inconnues
\(\sigma_{i j}\)
contraintes: tenseur symétrique
6 inconnues
Équations
\(\varepsilon_{i
j}=\frac{1}{2}\left(\frac{\partial u_i}{\partial x_j}+\frac{\partial
u_j}{\partial x_i}\right)\)
déformation - déplacement
6 équations
\(\sum_{j=1,2.3} \frac{ ...
MMC Chapitre 2 形变 Les Déformation
MMC Chapitre 2 形变 Les
Déformation
描述形变的矩阵
形变梯度张量 \(\underline{\underline{\mathbb{F}}}\)
\[
\left[\begin{array}{l}
\mathrm{dx}_1^{\prime} \\
\mathrm{dx}_2^{\prime} \\
\mathrm{dx}_3^{\prime}
\end{array}\right]=\underbrace{\left[\begin{array}{lll}
\frac{\partial \mathrm{x}_1^{\prime}}{\partial \mathrm{x}_1} &
\frac{\partial \mathrm{x}_1^{\prime}}{\partial \mathrm{x}_2} &
\frac{\partial \mathrm{x}_1^{\prime}}{\partial \mathrm{x}_3} \\
\frac{\partial \mathrm{x}_2^{\prime}}{\parti ...
MMC Chapitre 1 应力 contraintes
MMC Chapitre 1 应力
contraintes
力和平衡
外力的分类
体积力 densité
volumique d’effort extérieur
均匀作用在一定体积中的力,如重力等
单位体积内,体积力的公式一般表示为
\[
\mathrm{d} \vec{F}_v=\rho \vec{f} \mathrm{~d} V
\]
其中:
\(\rho\)表示物体的密度
\(\vec f\)表示体积力强度
在体积力与质量不相关的特殊情况,体积力也会表示为:
\[
\mathrm{d} \vec{F}_v= \vec{f} \mathrm{~d} V
\]
面积力 Densité
surfacique d' efforts extérieurs
单位面积下面积力表示为:
\[
\mathrm{d} \vec{F}=\vec{T}_{\mathrm{ext}} \mathrm{d} S
\]
其中:
\(\vec
T\)代表面积里强度,在某些时候也会被称为张力\(contraite ...
例:氨MASER
例:氨MASER
这个问题涉及到将量子物理原理应用于一个著名的例子:氨MASER。将其推广到其他频率范围的光激光器也是可能的。
一个 \(\mathrm{NH}_3\)
分子呈金字塔形,其中氮原子 \(\mathrm{N}\) 是顶点,三个氢原子 \(\mathrm{H}\) 构成底面。设 \(\mathrm{P}\) 为三个氢原子所在平面,\(\delta\) 为垂直于 \(\mathrm{P}\) 并通过 \(\mathrm{N}\) 的直线。设 \(x\) 为 \(\delta\) 与 \(\mathrm{P}\) 的交点与 \(\mathrm{N}\) 的交点,以 \(\mathrm{N}\)
为原点。假设分子保持金字塔形,且 \(\mathrm{N}\) 固定, 研究 \(x\) 变化时,分子感受到的势能 \(V(x)\) 的变化。 \(V(x)\) 的形状如图所示。
Untitled
如果分子能量 \(E\) 小于 \(V_0\)
,经典地,由三个氢原子质心代表的“粒子”将保持在两个阱中的一个,左阱
(G)或右阱 (D):分子不会翻转 ...
角动量算子
角动量算子
在本题中我们使用另一种方式定义角动量算子。 🐈⬛ 我们保留使用\(\widehat{J}^2\)和\(\widehat{J}_z\)作为\(ECOC\)的思路。 🐈⬛
他们的特征向量被写作:\(|j, m\rangle\)
🐈⬛ \(\widehat{J}^2|j, m\rangle=\hbar^2
j(j+1)|j, m\rangle\) 🐈⬛ \(\widehat{J}_z|j, m\rangle=\hbar m|j,
m\rangle\) 🐈⬛ 并同样定义阶梯算子:\(\widehat{J}_{ \pm}=\widehat{J}_x \pm i
\widehat{J}_y\)
算子
阶梯算子的对易证明
\([\widehat J^2, \widehat J_{\pm}] =
[\widehat J^2, \widehat J_{x}\pm i\widehat J_y] = [\widehat J^2,
\widehat J_{x}]\pm[\widehat J^2, \widehat J_{y}] = 0\ ...