'" Q
-37-
yodeci 1 i 2 i s /tj. da 1i s parno i11
l1./
preko koj1h se clanova 1 nj1hovih izvoda oni~~zraznvaju. 1,
posmatra1i smo jedan potpuno 1 (f. p ~; s /=Iq;,( " ~~ bilo
fiksirano variralo. Nas interesuje obrnut slucaj,
tj. kad fiksirano
(lr". fJ)
s varira. Drukcije receno, nas inte
resuje koji nacin pojav1juje u /3.1/. Odgovor to
/5.1.1/ i /5.1.4/ Najveci red izvoda s u svim ovim
izrazima bice kad
~-p)
-38-
( p~ ~2. U /5.1 .. 4/ najveca vrednost s moze bi ti ,
(. ponovo do1azi /6.1/. (k-PJ Ako o~p~ k dobicemo sve"A i njihove
izvode koji
lz u odredjivanje koe.ficijenata izraza 1301/0 su
/6.2/
; ~ ~1 ; ~ }oCfo(t
(Ir-p) ~-p) (-)
(1) (1)
-39-
Koriste6i dosada~njim rezultatima izve~6emo izraze za
/7 ?/ .. -
+ !(~~ + B~f~)A.rtf-
-43-
....L1-4-
+ ~~(;,! +fktf8~,r-+B;&fpt,.f+
+fJJJt,~)r,(f-
I(' rt' Il. tt ') rfi . - IL 3' (! -t ? ~3' rJrt>C/ () tf
-r
+(~o~ ~~ft):+
+( RJrfft +!JoelB;)tf: +
+(#t·~; +f.tfG:JtJY:ci +
-({ (1)
-+ ( !. 11/ 1{ 1/ -+ !, 'Izt '1/ r/ f
+ : 'Ili n '{/ +x!c1in' rf) +
-+ Ak~( x~~ 'lfr/ + x~x~ '1/1/+
+ :ri ~e 1 +.r7 lC m!' -i + .A..)~ lfI, 'l t .,. )/6 l' 7 {
~!\feki osnovni pojbllOvi i de.finicija singu1arnih
povrsina !povrsina diskontinuiteta/
Obe1ezimo F neki skup funkcija od i t. Povrsina
s/t/ kojoj postoji diskontinuitet bi10 koje funkcije iz F
111 nti enih izvoda zove singu1arna i1i povrsin.a ta1asa u
opstem,sm1s1u. preciznije, kazemo da S/t/ ta1as nultog
/singularna povrsina nultog reda/ ako jedna .funkcija
F/x,t/ prekidna koordinatama S/t/. Talas nultog .1"'>§
,...,
zove se i udarni ta1as.
Povrsina S/t/ ta1as prvog ako
/ .f-je F/x,t/ neprekidne S/t/ i ,"
/ bar jedan prvi izvod F,i prekidan S/t/.
S1ngu1arne :povrsine i1i talasi ~ 2 de.finisu
analogan nacin ..
Skup funkcija u odnosu koji definise singu1arna1,
povrsina u mehanici kontinuuma n sastoji od .funkci-
u i /x,t/- komponenata vektora n. ~
Naziv geometrijski us10vi kompatibilnosti /geoetrijske
relacije diskontinuiteta/ koristi za n relacije kompati
b11nosti koje n zavise od kretanja povrsine S/t/, za razliku
od kinematickih us10va kom.patibi1l1.osti /kinematickih
relacija
diskontinuiteta/ koje zavise kretanja :povrsine S/t/.
Hed uslova kompatibilnosti odredjen redom izvoda za
koji ovi us10vi traze.
-47-
~Z10tI'i ti osobine operatora [ ] (3~ ; opera
~or[1 1"10 lako i kratko izvodimo potrebne uslove.
i do sada~ neka zadata glatka povrsina S/t/.
Neka u oblasti prostora , koja sadrzi i S/t/,
definisana r-jaf 6 Funkcija f neprekidna i di~e- I'Giiln u okolini
8/t/ Granicne v1.'ednosti n ~-je
kao i njihovi izvodi neprekidne .f·-je s/t/, !
~ oznaciti .f-ju r unutrasnje, ~ f-j'\l r spoljne strane povrsine
s/t/. Pod spoljnom stranom
d.rZ1.lvm stIlU povrsine u pravcu 1n normale
vrsini 8/t/.
Operatorom [ definisemo razliku vrednosti f-je r povrsini S/t/,
tj.
19.1/
Diskontinuitet /9.1/ f-je! S/t/ cesto puta u literatu
ri nazi i skok .f-je r 8/t/.
Operator diskontinuteta poseduje odredjene osobine. Nave-
[ nekee
s obzirom /901/ ..
4..Lf-8-
Zaista~ za bilo koje dve ~-je 1 i r iz skupa realnih
I'm:r .i.vih i bilo koj G. dva i(l iz skupa realnil1
orojeva de~iniciji
/9 .. 3/
~./l[tJ+ (L [1] sto trebalo pokazati.
Diskontinuitet izvd dveju .f-je odredjen sa
19.4/
sto n08n sledi iz /904/.
1 n njih .neprekidna, n. r [Y']gO,
/9 .. 6/ [tfJ= r [tJ, De navedenim pretpostavkama za .funkci.ju r
vazi
Lema -:
tangentnom izvodu diskontinuiteta /skoka/ [l] "
-49--
~~=t:i~~ ~:oj i.
Osobine A'IB'IC i D opex'atora [ cesto koristiti u
da.ljem ..
definiciji singularne povrsine /povrsine diskon
tinuiteta/ n f-je r za koju se traze uslovi
ktiil:r:sti.. Na n toga di skontil'lui tetu
k-tog izvoda i'-j r ., Zato koristi ti
/3 .. 1/
-50-
n1.~ x i ])« kao i svih ostalih elemenata unutrasnje
geometrije
povrsine S/t/e
bilnosti k-tog 1tt;. ~~~di, odredjivanje diskontinuiteta
koeficijenata >~ ~ u /3 .. 1/ '; tj &
/1002/
da ~)~ .•. ol:j /o~ s""k/ izrazavaju preko /6.2/. cili
Kako svi oni ulaze u linearnom obliku svodi
diskontinuitete ve1icina
" Q
--51-
_ (i} "'\ "' (O"~ - (~) ( [ 1. [,, " · · [.,···"" [/1 ... ~J,
[ ~~]) • " [~o>. dfl " . ~ [~. ~ .~] . A1i prema si D operatora
[ . svodi
[) . (t--Q (~·_o
[ ],[ ];,[ ]'''''<4 ) .. .
• <
(;) (t) . (f) •
[ ],[ J,"'i .... ] f'1,,~, .. JIf"'~' [' 1; . . " . , [ f
JF1"<F1 .•. , [! ]'«1''''''''
-52·=
prvog, dr~g05, tRe6eg i cetvrtog
I'eda
Zakljucno prethodnim, desetim~ odeljkom teorija
". dO 1 t' °t t . .v+ povrs~na lsron lnUl · s~anOVls~a
geometri~skih uslo-
kompatibilnosti zaokruzena. Sada smo u stanju da damo
i konkretne rezultate~ koji ujednQ preatavljaju i iluatraciju
primene do izlozene teorije. ! se ovde zadrzati
izvo(ljenju uslova kompatibi1nosti .f- do cetvrtog reda.
Medjutiill j nacin izvodjenja uslova kompatibilnosti visih
redova
potpuno istovetan ..
/10.1/ i. /10 .. 4/ .. Pri tome svakako koriste rekurentni
! /4.6/ .. U slucaju ! koristiti rezu1tate
ode1jka 7 i to izraze: /7.2/, /7.4/, /7.6/, /7.7/ i /7.8/.
di dstvstiis8 konacnih izraza obe1ezimo (ftJ) . ( )
73 velicine [ : .. ,tj.
sa
/11.1/
()
n.:{AJ-[f Tada 9 s obzirom /7.2/~ 110.1/ i /11.1/, geometrijski
-
lov kOlllpatibilrlosti prvog reda
/11 .. 2/
G t · . k" 1 • 1 t ''.."1 1:;' d d .. :rlJB_l US_OVl compe~2ul .n·
l rugog a~ Z~-
glase
111,,3/
/11 .. 4/
Na isti nacin kao . izvodjenje us10va ktiil
I10sti bilo kog prakti.cIlO svodi f'ormalno zamenjivanje
odgovarajucih diskntiritt velicina [~)] u konacnim relaci
13.1/, ~to ilustrovano relacijama prvog~ drugog i
treceg Zato uslovi kompatibilnosti cetvrtog
dlrektno ! ta~ju. iz /'7" 7/ :1. /7 .. 8/. i napisati u
eksp1i
citnom. oblikll (1 ! kompJ.etirali na~e rezu.ltate .. Tako
/11.5/
-56-
s zi /7 .. 7/ i /11" /" Uslo''Vi k.tiilrlOsti cetvrtog
/1108/ -
-57-
12 nn! zakljucci
Na svega sto izlozeno U se izvesti
slede6i zakljucci:
diskontinuitetima normalnih komponenti, njihovih izvoda
povrsini diskontinuiteta i geometrijom same povrsine disko-
ntinuiteta;
f-je za koju diskontinuitet -tirazi nego njeni izvodi
povrsini diskontinuiteta. Ov zak1jucak suprotan pret
postavci Hadamard-a koja ekspicitno ponovljena od strane
Truesdel1-a i Toupin-a u CFT, str. 496, & 176;
3/ vi sada poznati rezu1tati specija1an su slucaj
teorije ..
/12.1/
di za k=1,2 .iz /11.2/ i /11.3/ isti oblik 1 kompati-
bi1nosti prvog i drugog reda koji dobio i . .. Thomas
[ ~()>>i] ::= '~!Ji + 4 )~ri . ! . [ I .} ~
[= tini + (f}~g4AiJ(i:t~+nf :I~)+
-f (4 - 91) :r;~:r1 '
Ako uvedemo novu oznaku
/12.2/ - i primenimo /1201/ i /12.2/ u /11.4/ dobicemo uslove
kompati-
bilnosti tre6eg reda u obliku
f~J=JJT/r/'If+
+ (6cGt o!+B~a.,co + ff' 0:0), }
U specijalnom slucaju kad
tj kad su .f-j i i t: neprekidni, dobi6emo
['fl'J",JJr!,/rt-+ CYr~1/f+1!.trlff+:l:C tf?/)- -P[(x~ I~ '1/
+:l~!l; fl/+]j :r~'Il9
koj i tl) identican rezl.:il tatv. Nil.i. .. ·.. i 1)Il [2] ,
/'1970/ ..
Ako
ki.i
/o,~ ~ k-l, "'., /
r snovu pretpostavke neprekidnosti f-je1 i njenih
izvoda., Istu relaciju /12 .. 4/ mozeo napisati nekol,iko
ekvivalentnih oblika
/12 .. 6/
~ ? ./~ J:IV D ~> ):71 l.f!]rli., ., '". llk '= ) }!?. ' 11
'1·
/kad k parIlo/
-60--
/kad k neparno/. Pri izyodjenju ovih izraZ8 vodili. racuna
neprekidnosti
f-je f i. njenih izvoda do k-l reda kao i relaciji
/12 .. 7/
Izrazi /12.6/ u potPLUlOj podudarnosti rezultatima
Truesdell-e. i Toupin-a /vidi Cli'T,st:r'. 498, /17€) " 11/
..
l!-/ ! tl1e razlike izmed.ju - teorij i ovde iz10zene
sledece~
teta dva uzastopna reda 8to kod - teorije iSkljuceno.
- Za izvodjenje relacija diskontinuiteta bilo kog reda
osnovu Thomas-ove teorije nuzno provesti ce10kupan un.
Vec kod diskontinuiteta tre6eg reda racunice vrlo kom
plikovane postupak prakticno nepodesan /vidi Truesdel1 i
Toupin, CFT, str. 498/ ..
uslova kopatibilnosti daleko prostije i bez provodjenja
celokupne racunice.. Njena primena u tom smislu bila izlo
zena u odeljcima 7 i 110
- h teorija daje ogucnost da da opsti zakljucak
diskontinuitetima bilo kog , prema tome moze
! nazvati opstomo
u ovde izvedenoj teoriji, vide1i , odredjiva-
n. uslova kompatibi1nosti biIQ kod reda ! ddiv (,)
.nje diskontinuiteta 11' "ina '_", ". u odeljku 5 pokazano ~ 11'lN1
.. .. "'
konacan izraz za :t dobija u elegantnom obliku /5.3/.
1 za osta1e l{:oe.ficijente _1' ...I'nmoguce dobiti konacne izraze.
((Aj.(J.~
taj nacin moguce izvesti najop~tije zakljucke diskonti-
!l1.1i.tetime bilo kog reda jNapominjem da ovde, zbog kom-
plikovanosti ovih jzraza~ zadrzali detaljnoj analizi izraza
. za t .. ~kOja n daje dovoljno podataka osnovu kojih moze
zakljuciti dovoljno diskontinuii;etima bilo kog .. / ..
d- Izlozena teorija egzaktna i pociva dokazima datih
teorema., hs-v teorija vise metodo
- u - recXe~ se relacije diskontinuiteta odredjuju
diskontinui tetima ' znaci u teoriji ~·~··oCs
odgovarajuci c1anovi grupisani, cime znatno uproscu-
. Primenom operatora diskontinuiteta i koriscenjem njegovih
osobina prakticno svodi .fmliz.
-:.-
kompatibilnosti .'~~i,' bi tno vezani za kretanje povrsina
diskontinuiteta. Zato neophodno potrebno prouciti nji
hovo kretanje.
/2.1/
i1i
/2.1/ [=I{!, [),
gde sa obe1ezena tacka prostoru cije su koordinate x i ,
sa u 1/1'>1
obe1ezena tacka povrsini sa koordinatama
Ovaj nacin obe1ezavanja vrlo praktican, sazet i gde
9g mi ga koristiti i .
..
U n trenutku t tacke povrsine potpuno su odredjene
svojim koordinatama S/t/. Brzina kretanja n tacke
povrsine de.finisana sa
/13.2/
gJt/ nije dati jedTloz.necan oblik /2.1/. Prema tome,
/2 .. 1/ n mogucih p8.ram.etarskih oblika povrsine S/t/,
ciji analiticki oblik dat /13.2/.
Pretpostavimo da dat bi10 koji parametarski oblik
/2.1/ povrsine 8/t/ .. D.i.ferencirajuci /2.1/ vremenu
dobi6emo
/13.3/
re1acijom
, ~-L 6 =!'!! = .w /jrOdl/ ~ -#;/, • /13 .. 5/
Iz /13.5/ vidi 6 upotpunosti odredjeno sa /13.2/,
tj .. nezavisno naseg parametarskog prestav1janja /2.1/
povrsine S/t/. Drukcije n, sve mogu6e brzine r povrsine - koja
imaju iSt1J. n1n kom.ponentu 5 ' koja zove
brzina n povrsine.
u specijalnom 1. mogu_6e S/t/ prestavi ti u posebnom
parametarskom obliku /2 .. 1/ za koji W upravno S/t/, tj.
/13.6/
-64---
brzina zva6e normalna brzina povrsine. Ako bi bilo
:::= 1(/;) povrsine obrazovane za razlici ta vremena t bile
bi
paralelne.
oblik S/t/ saglasan sa /13.2/. /3.1/ i /13.2/ moze
biti koristeno jedJ10Vremeno tako /13.2/ identicki
dnako nuli, tj .!(I(EJi),i)=O . Di.ferencj.rajuci izraz vremenu
dobijamo
11.+ ' of t}~or
s obzirom /13.5/ sledi
/13.7/
Obrnuto, /13.5/ sledi iz /13.7/ tako da /13.5/ i /13.7/
ekviva1entno de.finisu brzinu pomeranja s obzirom /2.1/
i1i /13.2/ kojima de.finisana povrsina S/t/.
Do sada u bi10 nezavisno odvremena, tjo prestav1ja10 """
tacku povrsineo k u prestav1ja npr. materijalne tacke - povrsini,
koje u toku vremena uvek ostaju S/t/, tada u
opstom slucaju u = u /t/. U tom l bi6e, s obzirom - /2.1/,
/138/ fJ1! +X~ tiJt lfJ~ di ,~ dt ""
veliCinajf~ naziva tangentna brzina parametrizacije.
Iz /13.8/ direktno sledi da
/13.9/
-65-
-vlja tacke povrsini za norr.a.a1no kretanje:
da ~ presta-
Sva dosadasnja nasa razmatranja bi1a nezavisna od
kretanja bi10 koje materija1ne sredine. Sada pretpostav1jamo
sredina, koja sastoji cestica , u kretanju. Neka ,...,
kretanje materija1ne sredine de~inisano sa
/14.1/ ,
i nepr·ekidne. Zamel10m /14.1/ u /13.2/ dobijamo
/14.2/
ili
i t. Otuda a1ternativne reprezentacije
povrsine krece
/14 .. 4/ , f(~Jt)=D.
U drugom prestavljanju povrsine S/t/, koji obe1ezavamo sa (), mi
smatramo cestice Z nepokretnim. Fizicki smisaoJri) nn kretanje
medju Cesticama~. Tacnije, u svakom trenutku
t raz1icit skup cestica na~} U specijalnom slucaju kad
1 I
{(:}- mi kazemo da povrsinao Ako
/14 .. 6/
onda ) materij alna ivSin. Reprezentacije S/t/ i J(l) ,
F()t):: dualne .. n prestavljaju
tj .{(1,t)=O i
potpuno razlicite. S/t/ povrSlna prostoru polozaja, dok
je~) povrsina u tu cestica, tjo pocetnih polozaja si:iica !~ koje
se u trenutku t nalaze s/t/.'!ftJ trenutne
geometrijske interpretacije, n postoji neko /bilo k~je/
geometrisko svojstvo koje bi posmatrac u prostoru mogao
uociti.
Dualan izraz za brzinu definisan sa
8
Povrsina koja povrsina diskontinuiteta za neku velicinu
i ~a brzinu prostiranj razlici tu od nulezove se povrsina
prostiranja diskontinuiteta /singularna povrsina prostiranja/
ili
talas ..
Ocig1edno da vrednost 6 za datu povrsinu !(I,i}=O u datom kretanju,
sem kad jei7~O, zavisi u opstem slucaju, od
izbora trenutka posmatranog kao t=o za kretanje svake cestice
/s obzirom dualnu reprezentaciju J""X~i)/. Vrlo cestR
!( 'KT'~ '· ~ ::!': ' , 1 . ~ Vt··;.. , . 'l:
pogodno uzeti za t=o uoceni tr.utk Onda
funkcionalni oblici f i ,! ' u tom un
·-67-
trenutku, identicni. Ali, izvod vremenu racunat kad
x=conste nije u opstem slucaju jednak izvodu vremenu
kad = constea U specijalnom slu~aju, sa ovim izbo
rom .tilnih koo:rdiIlata , brzinu prostiranja 6 1 zi6emo saL/i
zvacemo lokalna brzina prostiranja povrsine.
brzina nln brzina povrsine u odnosu cestice
koje se trenutno nalaze njoj i vezana brzinom
n re1acijom
6 v[ fl< =,-1--1 /14.91 _-_ ':
! i;1C
gde jeIbrzina cestice koja se trenutno nalazi povrsini 7
nn normalna komponenta povrsin]( , za specijalni
izbor materija1nih koordinata x~tf::r~ /ako se trenutna
kon.figuracija izabere kao pocetna/,
zbog /14.9/ svodi
/14 .. 10/
-68-
n. normalne brzine i norma1ne brzine povrsine.
U l da povrsina S/t/ materija1na bice -Jfn=LI=. Na n ovoga i /14.9/
lako dokazati teoremu
Lagrange-a:
Potreban i dovo1jan 1 da bi povrsina /([,1.)-0 bila materijalna
jeste 1=0 .
i takvih povrsina granicne povrsine telima
/za deta1je k1asifikacije granicnih povrsina videti CFT,
'~. 184/ ..
cija za izvodjenje kinematickih us10va kompatibi1nostie Mi
kad god moguce koristiti lf izvod n, koji definisao . Thomas
[3<:> Njegovo uvodjenje dovodi
ve1ikih n inace slozenih matematickih operacija i
izrazae
de'finisan
= aI + 6 tK71t .
u norma1nih trajektorija tacaka povrsine s/t/ za koje
tj.
-69--
/14.3/ 1f= $= Stav: Operator [ ] i [~..l:ZVOd vr~~en'U kttivi. Pri
dokazivanju ovog stava mi 6 slediti YoThomas- [ • Posmatrajmo dva
polozaja S/t/ i s/t +~t/ povrsine S/t/.
U nekoj tacki // S/t/ povucimo normalu kao sto - prikazano l.1.
Prava -
djena normalom prodire .-
pri ~x prestavlja raz1i- 6'<>#
ku koordinata dveju tacaka, tj.
komponente vektora re1ativnog -
sl.1 vac norma1e "..
Neka
gde ~ .i 1; vrednosti .f-je'f spoljnoj i unutrasnjoj
strani 8/t/" Obelezimo L1A razliku vrednosti .f-je u
tackama pD i , tj"
= (~~Y:)#:A't -!J~
41= Yi(p;t1iJ[)=filRi) _ t,{P,tTAt)-trl:) Jt ~t ~t
Tada
pravcu normale r.1. bi.6e ."""
Na i.sti nacin
Tada ~ u_ graIlicnom slucaju svodi izraz .6.1:
/15.5/ if=fl-1f = (l-iffl=[Jf · de.finiciji operatora [ i osobina
f-je r S/t/.
Uzimaju6i u obzir /15.31 ~ /15.51 napisati u oblikri
/15.6/ tf[iJ~[lIJ t li.')
sto trebalo pokazati.
1-6. tf izvod nekih ve1icina
"[ 8 videli geometrij povr'sine S/t/ utice geome-
'!:;.isk us10ve km,tilsti .. Normalno ocekivati da to
! ti slucaj i za ki:::lem.aticke 1 kmtiilsti" Zato
proucititf izvod osn.cvnih geometrijskih objekata povrsine
S/t/:
.... , i ! . ~,. _ _ .!: . ).~, 9 QJI., ,~..l.~:!J •
-71-
/16,,1/
·,Pre nego sto n izvodjenje novih re1acija za dru
ge geometrijske velicine povrsine S/t/, napominjemo da izvod, do
1n' izvod u norma1nih trajektorija
tacaka povrsine S/t/. Tada
/16 .. 3/
Zaista,
/16 .. 5/
pri
/16 .. 6/
"\ • ,. ','"',,:! ~~.
}. .) f' ; ~ ~'
si:;'\ dokazan .. ,s-t.ay 6 O.alje ' koristiti.,
", .; ". . .. ;:", '7, '1 .. +: .. i.-.Il· ri ~'. 1> ~ -" ",
"],, ,'1 -.::> ·~~O -: d''''''C') s·!- <::> V''''']' ..;
,;> •• _ .. ~.o ~ ,~., ' •• cV 1,. -'- ~ . V '.i. ,_",', •. . _
'-., :." ~ ... .<." V (,~ .". ,) " .,
~I1D.lc() f.;
/16 .. 10/
/16 .. 11/
/16 .. 12/
koje su dobro poznate /vidi .. CFT, DOdatak/, koje
jednostavan naain dobiti ~fiste~ preth~fi stav .. Na
. t . ~ . l· ' d d· t . ' O~ ~. td 1,S 1. naCln mog 1 1 1 1 " 'dt"
1 " ..
J\'Iedjutim, to bj~O n posao. dati postupak za
odredjivanje ~ ~ gde k=1,2, ..... oo,N bilo koji prethodan
Isti postupak moze primeniti i na:r~" Opravdano ovde postaviti
pitanje zasto interesuju
izvodi bas ovih velicina .. U ovom trenutku odgovor mogao
biti intuitivan& Naime, pokazalo
rezultatima za uslove kompatibi1nosti
u dosadasnjim poznptim
prvog re dr-
od ! tnog znacaja .. ! pre_tpostav1jamo da se za us10ve
kompa
tibilnosti viseg reda ~2! i dalje pojavljivati, kao i da red
njegovog izvoda povecavati. Pokazacemo kasnije ko1iko su
n oceki\Janja bila opravdana.
Uocimo da iZVOdd koje primenjuje .. Tako
/16 .. 13/
~1l!. vektor /derinisan S/t/.
(f;) gde ~ i
@~ k.n.t u u IlOrmal i
Jcangentnoj ravni respektivno.. In.a.eks k 1]. ovim izre.zima
"'c;emzorski karakter sto s :u.ag188i1i st8Y1j ajuci ga u
zagradu.
defini~e 1 strani /16~13/ red izvoda, desnoj
kojeg reda izvoda S1.1 -",'" komponen.te ..
Kako
/.1.,,19/
'~4~fJ!~b
'
-77-
~ . '!!,5! bez 11810v8 8 r-D, tj. nmln traj~ktorijama ta5aka
povr~ine. ! i koristiti njima
.... ... ... +. ~. . ~ :1." "". t .. 1;:80 8 v 1. lffi . J.ZYOQO -
. .. Ali pri konkretnom
." . l' t . V k . '1r 1 ,- t' . 1 t . d .. lzracunavanJu l-l~lLl _
1. 1. 1 pogo nlJe
, 1 · t' ... "~ . [31). r:_,. ..roor . .. .. llgl lzrazJ..
usV'U.
kdint /normalne trajektorije tacaka povrsine/ jedno-
v ~ ' znacno 8
Za opste
n8opl1.odno
11.<-161 tf izyod. bi10 kog /i n-tog/ neke
f'~'Je r neprekic1ne i di.ferencij l S/t/ i t.
1\ .- t' " ..., + . . d V l' d l' ~aBa razma .. .~ l 8 ze .. nag
s..
da i :r~i~t) bilo ! parametarski oblil- S/t/.
1)0 definiciji
/17.2/ Vt'f~~1C
/17 .. 4/
,-,"-.... ('.~. ,... .. ~·;' ... 110.... S'~lO 1r",r-~ C!-!--~ 1 -,
;/4 2/ l ..... ..L . ..1... _ r,; ......... ~ .... ': . .1. .!.~
·_· -,_ •. ~~ l.; ~ ... \ .. ... _.." '" __ ..
~ r m 4: n-" o~ izvod. f-je I moze se prestavi ti u
,.;likv.
/1 '7 r:::. / ( ~//
+ t + ' "'1 • ~ 1 •• :,;n ·m .. ;l.;:(ill 1.IlO.UL':':1.n .. Odmah
vidi da /17 .. 51
tstvi sada . /17 .. 5/ 'n i .za
pri l1 s koristIlJ_ /4~2/'j 117.5/~ u /17 .. 6/,;) staIrili
'-
l'1f!§ff .. Na osnovv. /1 t / .. / p.roizl1azi da /17,,51 vazi i
za
n+l tome i za svako ~to trebalo dokazati ..
,. 1
/17 07/ JZn~1f ~[ tJri [ }ff-; 'fl q . r;o
Ve6 s ra1.lije I1ul.. r b110 koja tenzorska veli-
cina" /17071 1zi i za tCg , tj.,
Sm /17.,8/ u /17.,'11 dobijamo
/17.91
Ako primenimo /1707/ ~IG~ i to smenimo I.l /17,.91 bi6e
117 ,. / ;" 6.10
Nastavlj ajuci }JO;:c.;·t:;·r.IJ>Hk da1je ~ kOllaCnC
dobi.jamo
/1'"1 .. 11/
-81-
& & & 8 • • • • 8 • • • •
8 & & & ~ • 8 • • • • _ • • 8 $ • • • •
pri ~ strogo vodili a~na da
/17.12/ 1/ =) - (t + ~ ~t,-f)~ i
/17 & 13/ ~»eJ,. ~ ; ls--.f> za l1:0 1-' s," U specijalnom l
kad s=n svi
/17 & 1-4/ [ ~ ) ( s= 1 , 2 , " " f ) "'
lz /17 .. 12/ i /17 .. 13/ vidi da n&
/1 7 .. 15/ ~ ~ { '!l = rn vidi da se /17 .. 11/ moze napisati u
sazetoln obliku
~l )1 , I 1, I
i
-82-
/17 .. 16/
'r ~Z~17 .. 1/ i. 1301/ sledi da se '8t:n izrazava~i preko
% <., ., OS- i n ihOr/h " izvoda. li!edj u t i. kako se 11 '.k,
· • . r>CS v ,
izrazava preko i njihovih iZVOda&O u to u kona-
cnom obliku i ~ izrazavati preko A~ i njihovih izvoda '" i tf
izvoda. izvodi n i i xi,.,c takodje ucestvuju u 11'1 /17.16/ i
odredjuju uticaj geometrije povrsine S/t/ ~ U odeljku 16 mi
napomenuli da moze ocekivati i~ izvod n i i xi,~ sto se pokazalo
tacnim ..
18 .. Neki primeri
.. Tako za
i1i konacno
/18.2/
pri rn korist11.i rezultate odeljka 7, /16 .. 1/ i /4.2/.
Z~ n=3, 1 s 3
U·· cilju dobij Il k:.ng rezu1.tata potr'ebno koristi ti
rezu1tate odeljka 7 i odeljka 16. Mi tome n zadrza
v-ati .. Za ns odredjivanje uslova kompatibilnosti i rezu-
ltat sasvim dovoljan.
19" Kinemati::2-.ki usl.9"'yi kompat~bi.lnosti n-··tog reda
Primenimo operator diskontinu.iteta [ /17 .. 16/.
/19.1/
kao pos1edica osot>ina operatora diskontinui teta i
njegove
komutativnosti i.zvd .. /19.1/ prestavlja kinematicke - 16ve
kompatibilnosti n-tog reda f-jef povr~jf1 Sjtj.
n se vidi da se oni i.zrazavati preko [~J ,njihovih
izvoda ut:JC i. tf izvoda" ve1.icine izvan ovih geometri-
ski uticaj povrsine s/t/ .. u /19 .. 1/ ulaze prekotf izvoda
Il! i xi,oe •
svojim izvodima 6.0 n-1-og reda /19 .. 1/ postaje
-85-
/19,,2/
sto prestavlj intr·::;.iu u.gnit-Duh-v t:
Brzina n siIlgularne povrsine kojoj f-ja I i njelli izvodi n-l·-og
reda neprekidni a1i bar jedpn izvod
n-tog reda kidn n do znak kolicnikom di
skontinui teta [$1 i norma1ne komponente n-tog izvoda flZf f-je r
/i1i n-tog izvo<la u pravcu norma1e f-je r /, ·. 8l}i
[CFTJ .. Da bi korn.pletira1i izvedenu teoriju napisa6emo
kinematicke uslove kompatibilnosti prvoG i drugog reda. Ovi
neposredno 1 iz /18 .. 1/ i /18.2/ kad primeni operator
.iskntinui teta [ i n u obzir /11 1/ ..
Kinemat6f~i uslov ktilnsti prvo~ ls:
/19.4/ [~] =1 -85, drugog red~ ~ () (1) ~~)
/19.5/ [~J= -§i1J -16 11 -6(1~+~.
, I I
·· ". . . 1 lZ\f'OQJ 611 , \ od najopstijih pretpo-
stavki za f-ju r bilo koju tenzorsku
i "t;ipa"
/20 .. 2/
i1i.
~';'-,- T)C"'i""'" ~ 1-\!::! - c>'~; ,<,_O-i-,,::. Ql( '~"Y!
+"1:,'1 +:0 ,_' J:::._, .. ,',"'Ciov .... ,_; .. ~ l .....
....,"l,\.v 1J......,~o\,e .__v1, .• .. ~"
" '? :>.. ...., . v .. ... . - •
1.) s.lll sllJ.,;]' k,arl i'-'J8 kld zaJedno
•• ' ~ 1 "' , ':' C:;:',rr'Jlrn lZ' -VO- 'U'l,C (,,". "·'-I.·n- ="'
"'-". lC"" ~JA k..' "-.......... ~ . ...L.;:;J. '-~ ..... '
.J..,..;I.t. , ~!.. v
I"")C .l.l../· I ':'_,. I
rtn D !Jl~ . U1,f •• "!i tn
~~ / [ '!l ~ .. nlm llP~ · rfn 8. (, ... JtJ']X fli; g ' 1lim
[[{]
mesovitim zato .sto vl11ll i iZ70di l?o
koor(1::'LI1C'.t;flEl8
kao i . S druge strane, kako
/20,.5/
k k111mtiki i kao geoetrijski. U prvom s11..lcaj'l..1. mi
zl1 iiu .! m-tom' kovari.jantnom }
izvodu -- f u drugom e~ n-tom izvodu
iste f-je ::,,:,m.IlU .. Izz /20.5/ kz
jedl1.o koji nacin izracu.IlBvati 10 kompatibi
lnosti za l. Nama cini da za pogodnije,
s obzirom pri1az , ih odredjujemo
naci~prikazan izrazom /20 .. 2/ i1i /20 .. / . .(~
. 1"'" t t' d f' . k /;Ej.> .. {r u punos 1. lnlS8 ';
tom slucaju
i njihovih
dobijamo konacne z1tt.
ki?:t ickil1.
1.1s10\ 1.tii1s·t;i \iT10 s1ozenog blik. .. ;10 i ,>
,. 1:
oceki'\7ati s Z:Lm } defin.iciju ( iz"Voda .. IJ izvod i kv-· !
.Jiii,
i zl.n:Gl1i izvod i.'.311 1:0muttivi 1;,~ao sto sl za .~.-Il
:i.J.i;' /··"
V}t' .. r,~:r.::<ij1.1tir.1~ i pored. S-8 S\7'oj 10zsti,
l--
vnije bilo koja do Ba~a poznat& td, 6to
-89-'
ilustrovali izvesnom broju primera. Pokazali s da su svi
'1:.0 sd. po:znati rezul tati, tj .. re.1acije kinematickih
uslova
kompatibilnosti, specijalan slucaj ove teorije. U radu dat
i originalan postllpak za odredjivanje tf izvoda n i i xi,~
slucaju ml paraIr~trizacije jednacine povrsine 8/t/. Ovi
rezultati bitan deo~ovde izlozene teorije, omogucuje
dobivanje uproscenijih izraza za uslove kompatibilnosti /vidi
. Thomas /.
karakterisu materijalne sredine /kontinuuma/
povrsini diskontinuiteta .. Takve velicine su gradijenti
de.formacije , tenzor de:formacije eij , tenzor -ltj itd.o
primenom[ prvu Cauchy-jevu jednacinu kretanja
dobijamo dobro poznate dinamicke uslove kompatibilnosti. U
trenutku razvoja mehanike kontinuuma najnovije
teorije sisteme di:ferencijalnih jednacina, ~oje
omog~cuju daleko kompleksije i egzaktnije sugledavanje -
sanja materijalae Svaka jednacina ovih sistema
dinamicki uslov kompatibilnosti. S druge strane, nove teorije
zadrzavaju .fktim prvog . tome vec bilo
reci u uvodu ovog .
Sve to problemi bitnog interesa za dalja istrazivanja,
pogotovu aspekta primene povrsina diskontinuiteta.
-90-
.~:.
solids, Progress in Solid Mechanics,
Vo1.II,247-276 /1961/.
in finite elastic strain, . Rational
Mech. Anal. 8,263-296.
[3] . Hayes i R.S. Riv1in: Propagation of 1n
wave in n isotropic e1astic materia1
subject to pure homogeneous defor~ationo
Arch., Radiona1 . An1. 8, 15122.
[4 Ro Roupin i . Berstein: Sound waves in deformed
perfect1y e1astic materia1s; the acousto
e1astic effect. Acouste SOCo . 33, 216-225.
[5] y~ Thomas: Plastic f10w n fracture in solidso
Academic Press, New York /1961/.
'[6 Ro Hi11, . Mech .. . Solids 10,1 /1962/ ..
[7 . .. Chen: Growth of acce1eration waves of
arbitrary form in homogeneous1y deformed
e1astic materia1s, Arch. Rationa1 Mech.
Anal. 30, 81-90 /1968/.
-91-
[9 .. Dun\vood~y i N.T .. Dunwoody, Int. Engng Scie
3~417 /1965/.
[1 , G.A .. Naribo1i, .. rnath • .Analysis App1iCo8,57/1964/e
[11] .. Var1ey i .. Dunwoody, . . Phys. Solids 13,
17 /1965/.
[12] M.F. McCarthy:: propagation n gro\vth 01' 1n
acce1eration waves in per1'ect1y e1ectrica11y
conducting e1astic materia1 in magnetic
.fie1d .. Int .. . Engng Si .. 4,31/1966/.
[l~J M .. F. McC:arthy i '{v"A.Green; Int. Engng Sci .. 4,
403 /1966/.
tion and the growth 01' acceleration waves
in e1astic materia1s .. .. Rationa1 .
An1. 31,228-254 /1968/.
[l~ M.F. McCarthy i .. Eringen; Int. Engng Sci. 7,
447 /1969/.
(16] . D. 1n; Arch. Rationa1 . An1. 17, 1-46
/1964/ ..
360-364 /1965/.
(!-8 B.D .. Coleman i .. .. Gurtin: I!Vaves in materials with
memory. J~ch. Rationa1 An1. 19,
266-298 /1965/.
~~ .. n: the growth 01' longitud~na1 waves in
anisotropic elastic materia1so .
--92-
(2~] .. So Suhubi; he gro'..vth of acceleration waves of
arbi trary f'orrn in deformed hyperelastic
tils .. Int.J. Engng Sci .. 8, 699-711
/1970/.
[2~ G .. A .. Naribo1i i BoL. un: Growth of acce1eration
waves in n unsrained non-1inear isotropic
elastic medium, Non-1inear mechanics, 5,
513-525 /1970/0
. [22] L.. 1: De motu f1uidorum di ca10ris gradu
oriundo. Novi m. .. 8ci, Petrop. 11
/1764/.
u primis nostrae eognitionis prinei-
piis stabi1ita et omnis motuso
~~ G .. G. Stokes: Notes hydrodynamics .. Cambr. Dubl.
Matho .. 3,209-219 /1848/.
durch e1astische f'este Korpero Ann Mat ..
/2/ 8,193-244 /1877/
UIl f1uide indefini .. C.R.Aead.Sci" Paris
101,1118-1120,1229-1232 /1885/ ..
et 1es equations de 1'Hydrodynamique ..
Paris /1903/.
negatives n 1 gas. CoR .. Aead .. Sei,
Paris 141,"710-712 /1905/.
Ber1ine Springer. /1929/.
the study of surfaces of discontinuity
in continuum mechanics, Math ..
6,311-322 /1957/.
F , Handbuch Physik, 111/1,
225-793 /1960/.
conditions, Int.J. Engng. Sci .. 4,207-235
/1966/ ..
differentia1 geometry, Second edition,
/1965/ ...
kristalima" Magistarski /1970/"
Strana red oc1ozgo stoji trelJa
~ 13 I11 ".;: 11o:rna s 11 13 specij alno·t specijalnog
7 1. sadapoznati sada poznati if 4 f-a f-ja
17 13 /3.// /3.7/ 20 13 in iH+1
s , s
ti tal)cli })r. .... tr stoji preseku ..)
k-p-te vrste i s-te kolone ~-!l)