Matematik

Omskrivning af 2 formler

24. februar 2014 af Haxxeren - Niveau: Universitet/Videregående

Hej,

Jeg prøver at omskrive 2 formler fra Hooks generaliseret lov.

I det følgende er ε tøjning, E elasticitetsmodul, v poissonsforhold og σ er normalspænding. Der gælder bl.a. følgende forhold: σ = εE og ε22 = ε33 = - vσ11/E (kan de bruges?).

Hvordan går man:

1) fra: ε33 = - v/E (σ11 + σ22) til: ε33 = - v/(1-v) (ε11 + ε22)

1) fra: σ33 = Ev/((1 + v)(1 - 2v)) (ε11 + ε22) til: σ33 = v(σ11 + σ22)

Tak på forhånd.


Brugbart svar (0)

Svar #1
24. februar 2014 af Andersen11 (Slettet)

Hvad gælder der om σ22 ? Prøv at give alle relevante oplysninger.

Er

σ = εE

en matrixligning, eller hvordan?


Svar #2
24. februar 2014 af Haxxeren

#1

Udtrykket σ = εE er også en del af Hooks lov, der siger, at normalspændingen (σ [MPa]) er lig tøjning, dvs. længdeforøgelse i forhold til objektets oprindelige form (ε [enhedsløs]) multipliceret med elasticitetsmodul (E [MPa). Dvs. man kunne skrive σ11 = ε11E, σ22 = ε22E og σ33 = ε33E, hvor 11, 22 og 33 refererer til hhv. x-, y- og z-aksen. Det er har ikke noget med matrixregning at gøre.


Brugbart svar (0)

Svar #3
24. februar 2014 af Andersen11 (Slettet)

#2

Så har du jo

ε33 = - (v/E) · (σ11 + σ22) = -v·(ε11 + ε22) ,

men du vil have det til at være - v/(1-v) (ε11 + ε22)  ?


Svar #4
24. februar 2014 af Haxxeren

#3

Jeg har faktisk løst det, men det krævede også andre informationer, men jeg var selv lidt forvirret.

Men jeg har alligevel matematisk spørgsmål, som du garanteret kan svare på.

Hvis jeg har sin(2ψ) = 0,7136 og cos(2ψ) = -0,7006, kan du så forklare, hvordan man får:

cos:    2ψ = {134,47o og 225,53o}

sin:     2ψ = {45,53o og 134,47o}

som til sidst medfører:

2ψ = 134,47o

Hvad sker der helt præcist?


Brugbart svar (0)

Svar #5
24. februar 2014 af Andersen11 (Slettet)

#4

I intervallet [0º;360º[

har ligningen cos(2ψ) = -0,7006 de to løsninger 2ψ = 134,47o eller 2ψ = 225,53o .

Tilsvarende har ligningen sin(2ψ) = 0,7136 de to løsninger 2ψ = 45,53º eller 2ψ = 134,47o .

Ligningssystemet cos(2ψ) = -0,7006 og sin(2ψ) = 0,7136 har derfor den ene løsning 2ψ = 134,47o .

En vinkel φ er entydigt bestemt modulo 2π (eller modulo 360º) , når man kender både cos(φ) og sin(φ).


Svar #6
25. februar 2014 af Haxxeren

#5

Hvorfor er 360o ikke med? Hvis man har fundet en vinkel for cosinus, hvordan betegner man så (matematisk korrekt) den anden vinkel, som også er en løsning? Og ligeledes for sinus.


Brugbart svar (0)

Svar #7
25. februar 2014 af Andersen11 (Slettet)

#6

For at undgå overlappet ved 0 ≡ 2π (mod 2π).

I intervallet [0;2π[ er løsningerne til ligningen

sin(x) = y

da

y = sin-1(y)  og  y = π - sin-1(x) .

TIlsvarende er løsningerne til ligningen

cos(x) = y

da

y = cos-1(x)  og  y = 2π - cos-1(x) .

Benyt enhedscirklen til at indse dette.


Svar #8
27. februar 2014 af Haxxeren

#7

Du mener vel y = sin-1(x)?

Er dog ikke helt med på, hvordan man kommer frem til hhv. y = π - sin-1(x) og 2π - cos-1(x).


Brugbart svar (0)

Svar #9
27. februar 2014 af Andersen11 (Slettet)

#8

Jo, tak for rettelsen af den tastefejl.

Man benytter, at

sin(x) = sin(π-x) for alle x

og at

cos(x) = cos(-x) = cos(2π-x) for alle x.

x og π-x har samme sinus, og x og 2π-x har samme cosinus.


Svar #10
27. februar 2014 af Haxxeren

#9

Helt enig, tak.


Skriv et svar til: Omskrivning af 2 formler

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.