应变状态的广义角应变表示方法

变形和应变是材料在受力或外界环境改变时的客观力学反应,而对该属性的描述是主观的。常规的应变状态表示方法由3个正应变和3个剪应变组成,这种表示方法在测试和表述方面存在诸多不便。为寻求新的应变状态表示方法,在常规剪应变定义基础上提出了一种更具普遍意义的剪应变-广义角应变。提出的广义角应变定义为任意角度的弧度改变量而不再局限于直角。在此基础上,基于应变理论中任意角度改变量的表达式,建立了广义角应变与常规应变状态表示方法之间的关系,并给出了由广义角应变返算常规应变状态的条件和具体方法。在考虑方向均匀分布基础上,着重研究了基于正四面体的广义角应变表示方法和基于等直角四面体的广义角应变表示方法。依据给出的方法,常规应变状态可以表示为这两种广义角应变;由这两种广义角应变也可以得到对应的常规应变状态。从而实现了应变状态的单一表示,即仅用6个广义角应变就可以表示三维应变状态而不必用3个正应变和3个剪应变的联合形式。研究成果为应变状态测试手段的研制开发和本构模型研究提供了新的思路。