结构推理
在等截面直杆的扭转问题中,方程▽2ψ(x,y)=0和▽2φ(x,y)=-2Gα所表示的物理意义分别是什么?并说明理由。其中,ψ(x,y)为圣维南扭转函数,φ(x,y)为普朗特应力函数。
【正确答案】在等截面直杆的扭转问题中,方程▽2ψ(x,y)=0所表示的物理意义是平衡条件,因为要使位移分量满足拉梅方程(即以位移表示的平衡微分方程),圣维南扭转函数ψ(x,y)必须是调和函数,即▽2ψ(x,y)=0。因此,该方程等价于拉梅方程,属于位移解法,且相容条件是自动满足的。
方程▽2ψ(x,y)=-2Gα所表示的物理意义是连续条件(或相容条件),因为要使应力分量满足相容方程,则函数φ(x,y)必须满足该方程;因此方程▽2φ(x,y)=-2Gα等价于以应力表示的相容方程,属应力解法,且平衡条件是自动满足的。
【答案解析】