Appendice C.
Si considerino le relazioni (4.16) e (4.17), ricavate nel capitolo 4, paragrafo 4.2:
2 2 44 5 0 0 ( , ) π ε ρ τ ⎛ ⎞ ∆ ≅ − ⋅ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠
∫∫
t h x z xz z i z j x y dxdy j A j 2 2 44 4 0 0 ( , ) π ε ρ τ ⎛ ⎞ ∆ ≅ − ⋅ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠∫∫
t h y z yz z i z j x y dxdy j A jSi noti che gli stress di taglio sono stati esplicitati come funzioni di x e di y, ma non di z. Si consideri l’espressione trovata per ∆r (paragrafo 4.2): i
5 4 y x i z i z i j j r j j ρ ρ ⎛ ⎞ ⎛ ∆ ∝ ∆⎜ ⎟ ⎜+ ∆ ⎝ ⎠ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠
Vi si sostituiscono i termini della (4.16) e della (4.17) e si trova:
2 2 2 44 0 0 ( , ) + ( , ) π ∆ ε ⎡τ τ ∆ = − ⋅ z⋅
∫∫
t h ⎣ i xz yz z z r x y A A j x y ⎤⎦dxdy (C.1)Si ricordi, inoltre, che la resistenza totale è stata espressa come:
∑
= →→∞ = ∆ + = N i i r N r R R R i 0 1 0 lim - 119 -Con la (C.1), la variazione di resistenza può essere scritta come: 2 2 2 44 2 0 0 0 2 2 2 44 2 0 0 lim N ( , ) + ( , ) ( , ) + ( , ) t h z xz yz N z z t h z xz yz z R z x y x y A j l x y x y dxdy A j π ε τ τ π ε τ τ →∞ ∆ → ⎛ ⎞ ⎡ ⎤ ⎜ ⎟ ∆ = − ∆ ⋅ ⋅ ⋅ ⎣ ⎦ = ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ ⎡ ⎤ = − ⋅ ⋅ ⎣ ⎦
∫∫
∫∫
dxdydove l è la lunghezza totale del resistore. Pertanto, si ricava: 2 2 2 44 0 2 0 0 2 2 2 44 2 0 0 ( , ) + ( , ) ( , ) + ( , ) t h z xz yz z t h z xz yz z l R R x y x A j l l y dxdy x y x y dx A A j π ε τ τ π ε ρ τ τ ⎡ ⎤ = − ⋅ ⋅ ⎣ ⎦ ⎡ ⎤ = − ⋅ ⋅ ⎣ ⎦
∫∫
∫∫
dy = Poiché = εz z l R j A si ottiene: 2 2 2 44 2 0 0 ( , ) + ( , ) ε ρ π ε ⎡τ τ ⎤ = − ⋅ ⋅∫∫
⎣ ⎦ t h z z xz yz z z l l l x y x y dx j A A A j dyProcedendo con i calcoli:
2 2 2 44 0 0 1 ( , ) + ( , ) ε ρ π τ τ = ⎡ ⎤ + ⋅
∫∫
⎣ ⎦ z t h z xz yz j x y x y dx A dy - 120 -Si può sviluppare in serie la funzione, pertanto si ottiene: 2 2 2 44 0 0 1 ( , ) + ( , ) ε ρ⎧⎪ π τ τ ⎫⎪ ⎡ ⎤ ≅ ⎨ − ⋅ ⎣ ⎦ ⎬ ⎪ ⎪ ⎩
∫∫
⎭ t h z xz yz z x y x y dxd j A yE la resistenza totale risulta essere:
2 2 2 44 0 0 1 ( , ) + ( , ) ε ρ ⎧⎪ π τ τ ⎫⎪ ⎡ ⎤ = ≅ ⎨ − ⋅ ⎣ ⎦ ⎬ ⎪ ⎪ ⎩
∫∫
⎭ t h z xz yz z l l R x y x y dxdy j A A AInfine, si ottiene un’espressione per la variazione di resistenza:
2 2 2 44 0 0 ( , ) + ( , ) π ρ ⎡τ τ ⎤ ∆ ≅ −R l ⋅
∫∫
t h ⎣ xz x y yz x y ⎦dxdy A ALa ∆R può essere espressa anche nel seguente modo (si faccia riferimento alla formula (4.20) del capitolo 4):
(
)
2 2 2 44 ρ π τ τ⋅ ∆ = −R l xz+ yz APertanto, si conclude esplicitando il termine τxz2 +τyz2 nel seguente modo:
2 2 2 2 0 0 1 ( , ) + ( , ) τxz+τyz = ⋅
∫∫
t h ⎣⎡τxz x y τyz x y ⎤⎦dx A dy (C.2) - 121 -Infine, si scrive la (C.2) come valor medio e si ottiene:
2 2 2 2
( , ) ( , )
τxz+τyz =⎡⎣τxz x y +τyz x y ⎦⎤