3. Катастрофы технических систем
Страница
57
откуда определяется
комплексная скорость в плоскости
:

из которого
для
следует
Задачи удобно решать в безразмерных параметрах, имеющих смысл коэффициента концентрации
рассматриваемой физической субстанции. Для данной задачи такой условный коэффициент
равен
Значение
принимается
равным потенциальному коэффициенту
концентрации
напряжений в задаче обтекания эллиптического отверстия потенциальным силовым потоком:
Переход от
потенциальных величин
к истинным
для реального
твёрдого тела осуществляется, согласно (68), следующим образом:
(128)
Эта зависимость справедлива для всех случаев, что подтверждается результатами многих
исследований. Например, коэффициент концентрации напряжений для рассматриваемого
случая в [26] равен
что соответствует
(128).
Метод физических аналогий
Как известно, многие физические явления, малопохожие друг на друга, подчиняются
одним и тем же математическим законам. Так, например, ламинарное течение идеальной
жидкости, движение электрического тока, распространение магнитного потока, передача
тепла и тому подобное описываются одним дифференциальным уравнением эллиптического
типа в частных производных
(129)
При изучении определённого физического явления функция
и коэффициенты
в уравнении
(129) имеют свой физический смысл. Для аналитического решения уравнения безразлично,
какой смысл имеют величины
и
Теория
напряжений, основанная на бигармоническом уравнении, не принадлежит к этой общности
решений. В отдельных случаях используются математические аналогии для второстепенных
параметров напряжённого состояния без толкования физической сущности рассматриваемого
явления. Предлагаемая теория позволяет представлять напряжения в виде поля потенциальных
величин и использовать уравнение (129) для решения обширного класса задач концентрации
напряжений. Стало возможным исследовать напряжённое состояние экспериментально на
электрических, магнитных и тепловых моделях или натурных металлических конструкциях
методами электрогидродинамических аналогий (ЭГДА) [27] или магнитогидродинамических
аналогий (МАГА) [28] для задач обтекания жидкостью различных препятствий в гидромеханике.
Для этого необходимо, используя указанные методы, получить значения
описанные
в последнем примере, и определить с помощью (128) величину
коэффициента
концентрации напряжений.