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刚性柱旋转引起的基底弹性变形

斯蒂芬·布林克曼的照片

考虑弹性基底上的刚性支柱。对支柱施加一个力矩将导致基底的弹性变形。如果柱的直径是无限大的,那么考虑到裂纹问题的对称性,即存在平方根奇点,这个问题与一个无限尖锐裂纹问题相同。然而,如果对柱下基板的全局旋转感兴趣,那么无限大直径的假设就不成立了,因为柱的两侧相互作用。

为了确定一个坐标系:如果力矩沿着y轴施加,z轴是支柱的轴向,那么支柱中的最大应力将沿着x轴。

在x方向上,应力仍然形成一个奇点,正如数值上发现的那样:不是平方根,而是低阶(可以证明这一点)。

然而,在y方向上,问题就不那么简单了:可以提出两个相互矛盾的论点:1)由于表面在y方向上也是平的,并且端部呈楔形:奇点应该存在。2)由于它不是在最大变形的方向上,应力必须被绑定,即它们不是奇异的。

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