应力不变量具有以下性质:不变性,实数性,正交性

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应力不变量具有以下性质:

    1.不变性:     由于一点的正应力和应力主轴方向取决于弹性体所受的外力和约束条件,而与坐标系的选取无关。因此对于任意一个确定点,特征方程的三个根是确定的,因此I1I2I3的值均与坐标轴的选取无关。坐标系的改变导致应力张量的各个分量变化,但该点的应力状态不变。应力不变量正是对应力状态性质的描述。
    2.实数性:     特征方程的三个根,就是一点的三个主应力,根据三次方程根的性质,容易证明三个根均为实根,所以一点的三个主应力均为实数。
    3.正交性:     任一点的应力主方向,即三个应力主轴是正交的。下面证明主应力的正交性:
    a.若s 1s 2s 3,则特征方程无重根,因此,应力主轴必然相互垂直;
    b. 若s 1s 2s 3,则特征方程有两重根,s 1 s 2 的方向必然垂直于s 3 的方向。而s 1 s 2 的方向可以是垂直的,也可以不垂直;
    c. 若s 1s 2s 3,则特征方程有三重根,三个应力主轴可以垂直,也可以不垂直。这就是说,任何方向都是应力主轴。
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