应力矩阵在坐标系下的表示及转换
1、在直角坐标系下的表示
??x?yx?zx????d???xy?y?zy?
??xz?yz?z???下标d表示笛卡尔
2、在圆柱坐标系下的表示
??r??c???r????rz下标c表示圆柱
3、在球坐标系下的表示
??r?zr?????z??
??z?z????r??s???r???r??下标s表示球
应力矩阵在不同坐标系下的转换:
从笛卡尔坐标系转换到圆柱坐标系
??r??r????????
???????圆柱坐标系下三个坐标的方向在笛卡尔坐标系下可以分别表示为
r方向:?cos?sin?0??方向:?-sin?cos?0?
z方向:?001?组成方向矩阵:
?cos??=??-sin???0即:
sin?cos?00?0?? 1??那么圆柱坐标系下的应力矩阵可由笛卡尔坐标系下矩阵和方向矩阵?表示
?c???d?T
?称为圆柱坐标系在笛卡尔坐标系下表示的方向余弦矩阵,其中??T?1
同理,球坐标系在笛卡尔坐标系下的方向余弦矩阵为
?sin?cos??=??-sin???cos?cos?球坐标系下的应力矩阵可以表示为
sin?sin?cos?sin?sin?cos??0?? ?cos????s???d?T