Gradiente de deformación

Gradiente de deformación

El gradiente de deformaciones es el nombre que recibe en mecánica de medios continuos la matriz jacobiana de la transformación que aplica la configuración inicial no deformada en la configuración deformada en un determinado instante posterior.

El gradiente de deformaciones es útil porque a partir de él y su inverso pueden definirse todos los tensores de deformación finitos, y a partir de ellos puede encontrarse el tensor tensión a través de la ecuación constitutiva del material deformable.

Definición

Si pensamos que una deformación es una aplicación: T_D: K\subset \R^3 \rightarrow K'\subset \R^3 donde K es el conjunto de puntos del espacio ocupados por el sólido (o medio continuo) antes de la deformación y K' el conjunto de puntos del espacio ocupados después de la deformación. Entonces podemos definir tensor gradiente de deformaciones como la derivada de TD:

\nabla\mathbf{F} = \mathbf{D}T_D = \begin{pmatrix} \cfrac {\part x}{\part X} & \cfrac {\part x}{\part Y} & \cfrac {\part x}{\partial Z} \\ \cfrac {\part y}{\part X} & \cfrac {\part y}{\part Y} & \cfrac {\part y}{\partial Z} \\ \cfrac {\part z}{\part X} & \cfrac {\part z}{\part Y} & \cfrac {\part z}{\partial Z} \end{pmatrix}


Donde (X, Y, Z) representan las coordenadas de un punto genérico antes de la deformación y (x, y, z) las coordenadas del mismo punto después de la deformación.


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