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Polartransformation der Nachgiebigkeitsmatrix

Mit den Transformationsmatrizen für die Spannungen und Verzerrungen soll nun das Elastizitätsgesetz im Belastungsachsensystem aufgestellt werden. Bisher ist das Elastizitätsgesetz nur im lokalen, also im Materialachsensystem bekannt und lautet:

. (1)

Die Transformation der Verzerrung vom Materialachsensystem in das globale System ist aus der Verzerrungstransformation bekannt:

. (2)

Nun wird Gleichung (1) in Gleichung (2) eingesetzt:

. (3)

In Gleichung (3) muss nun noch die Spannung vom Materialachsensystem in das Belastungsachsensystem transformiert werden. Diese Transformation ist bereits im Abschnitt Spannungstransformation gezeigt worden:

. (4)

Es kann jetzt Gleichung (4) in Gleichung (3) eingesetzt werden:

. (5)

In Gleichung (5) steht nun die Definition der Nachgiebigkeitsmatrix im Belastungsachsensystem zu erkennen:

Es muss besonders darauf geachtet werden, dass bei der Nachgiebigkeitsmatrix im Materialachsensystem die Einträge und für transversal-isotrope Materialien gleich Null sind. Die Einträge und der Nachgiebigkeitsmatrix im Belastungsachsensystem sind ungleich Null.

Die Transformation der Nachgiebigkeitsmatrix vom Materialachsensystem in das Belastungsachsensystem lautet: