Визначення напруг на похилих площадках. Умови на поверхні
Для дослідження напруженого стану тіла в будь-якій його точці потрібно вміти визначати напруги не тільки на площадках, паралельних координатним площинам, але й на похилих.
Положення нескінченно малої похилої площадки (мал.1.2) визначається нормаллю з напрямними косинусами
Рис.1.2. Напруги на похилій площадці
Похила площадка й координатні площини утворять нескінченно малий тетраедр Позначимо площу похилої площадки через і зв'яжемо з нею площі інших граней тетраедра:
Розглянемо сили, що діють на тетраедр. На координатних площадках це будуть сили від шести складових напруг а на похилій — сили від трьох складових повної напруги Крім того, по всьому об’ємі тетраедра діють складові об'ємної сили.
Спроектуємо діючі сили на вісь х:
Опускаючи доданок третього порядку малості й розділивши все на одержимо
Аналогічним чином можна одержати ще два рівняння, і тоді рівняння рівноваги елементарного тетраедра мають вигляд
(1.4)
Рівняння (1.4) дозволяють виразити напруги на будь-якій похилій площадці з нормаллю й напрямними косинусами через шість напрямних напруг, паралельних координатним площинам.
Якщо похила площадка збігається з поверхнею тіла, то складові повної напруги відповідають складовим зовнішніх сил, що діють на поверхні тіла. Тоді рівняння (1.4) будуть називатися умовами на поверхні тіла й зв'яжуть зовнішні сили із внутрішніми.