من أجل تشوهات متناهية الصغر لجسم المتصل , والتي تكون فيها الإزاحة وتدرج الإزاحة صغيرة مقارنة بالوحدة، أي,
‖
u
‖
≪
1
{\displaystyle \|\mathbf {u} \|\ll 1\,\!}
و
‖
∇
u
‖
≪
1
{\displaystyle \|\nabla \mathbf {u} \|\ll 1\,\!}
, يكون من الممكن الخطية الهندسية لموتّر لاغرانج محدود الإجهاد
E
{\displaystyle \mathbf {E} \,\!}
, وموتّر أويلر محدود الإجهاد
e
{\displaystyle \mathbf {e} \,\!}
, مع إهمال الحدود الغير خطية، يكون لدينا
E
=
1
2
(
u
∇
X
T
+
u
∇
X
+
u
∇
X
T
u
∇
X
)
≈
1
2
(
u
∇
X
T
+
u
∇
X
)
{\displaystyle \mathbf {E} ={\frac {1}{2}}\left(\mathbf {u} \nabla _{\mathbf {X} }^{T}+\mathbf {u} \nabla _{\mathbf {X} }+\mathbf {u} \nabla _{\mathbf {X} }^{T}\mathbf {u} \nabla _{\mathbf {X} }\right)\approx {\frac {1}{2}}\left(\mathbf {u} \nabla _{\mathbf {X} }^{T}+\mathbf {u} \nabla _{\mathbf {X} }\right)\,\!}
أو
E
K
L
=
1
2
(
∂
U
K
∂
X
L
+
∂
U
L
∂
X
K
+
∂
U
M
∂
X
K
∂
U
M
∂
X
L
)
≈
1
2
(
∂
U
K
∂
X
L
+
∂
U
L
∂
X
K
)
{\displaystyle E_{KL}={\frac {1}{2}}\left({\frac {\partial U_{K}}{\partial X_{L}}}+{\frac {\partial U_{L}}{\partial X_{K}}}+{\frac {\partial U_{M}}{\partial X_{K}}}{\frac {\partial U_{M}}{\partial X_{L}}}\right)\approx {\frac {1}{2}}\left({\frac {\partial U_{K}}{\partial X_{L}}}+{\frac {\partial U_{L}}{\partial X_{K}}}\right)\,\!}
و
e
=
1
2
(
u
∇
x
T
+
u
∇
x
−
u
∇
x
T
u
∇
x
)
≈
1
2
(
u
∇
x
T
+
u
∇
x
)
{\displaystyle \mathbf {e} ={\frac {1}{2}}\left(\mathbf {u} \nabla _{\mathbf {x} }^{T}+\mathbf {u} \nabla _{\mathbf {x} }-\mathbf {u} \nabla _{\mathbf {x} }^{T}\mathbf {u} \nabla _{\mathbf {x} }\right)\approx {\frac {1}{2}}\left(\mathbf {u} \nabla _{\mathbf {x} }^{T}+\mathbf {u} \nabla _{\mathbf {x} }\right)\,\!}
أو
e
r
s
=
1
2
(
∂
u
r
∂
x
s
+
∂
u
s
∂
x
r
−
∂
u
k
∂
x
r
∂
u
k
∂
x
s
)
≈
1
2
(
∂
u
r
∂
x
s
+
∂
u
s
∂
x
r
)
{\displaystyle e_{rs}={\frac {1}{2}}\left({\frac {\partial u_{r}}{\partial x_{s}}}+{\frac {\partial u_{s}}{\partial x_{r}}}-{\frac {\partial u_{k}}{\partial x_{r}}}{\frac {\partial u_{k}}{\partial x_{s}}}\right)\approx {\frac {1}{2}}\left({\frac {\partial u_{r}}{\partial x_{s}}}+{\frac {\partial u_{s}}{\partial x_{r}}}\right)\,\!}
تقتضي هذه الخطية بأن الوصف اللاغرانجي والوصف الأويلري تكون نفسها تقريبا طالما هناك فرق بسيط في المادة والإحداثيات المكانية لنقطة مادة معطاة في المتصل. لهذا، تكون مركبات التدرج الإزاحي المادي والمكاني متساوية تقريبا وعليه
E
≈
e
≈
ε
=
1
2
(
u
∇
T
+
u
∇
)
or
E
K
L
≈
e
r
s
≈
ε
i
j
=
1
2
(
u
i
,
j
+
u
j
,
i
)
{\displaystyle \mathbf {E} \approx \mathbf {e} \approx {\boldsymbol {\varepsilon }}={\frac {1}{2}}\left(\mathbf {u} \nabla ^{T}+\mathbf {u} \nabla \right)\qquad {\text{or}}\qquad E_{KL}\approx e_{rs}\approx \varepsilon _{ij}={\frac {1}{2}}\left(u_{i,j}+u_{j,i}\right)\,\!}
حيث
ε
i
j
{\displaystyle \varepsilon _{ij}\,\!}
مركبات الإجهاد متناهي الصغر
ε
{\displaystyle {\boldsymbol {\varepsilon }}\,\!}
, تدعى أيضا موتّر إجهاد كوشي , موتّر اجهاد خطي , أو موتّر إجهاد صغير .
ε
i
j
=
1
2
(
u
i
,
j
+
u
j
,
i
)
=
[
ε
11
ε
12
ε
13
ε
21
ε
22
ε
23
ε
31
ε
32
ε
33
]
=
[
∂
u
1
∂
x
1
1
2
(
∂
u
1
∂
x
2
+
∂
u
2
∂
x
1
)
1
2
(
∂
u
1
∂
x
3
+
∂
u
3
∂
x
1
)
1
2
(
∂
u
2
∂
x
1
+
∂
u
1
∂
x
2
)
∂
u
2
∂
x
2
1
2
(
∂
u
2
∂
x
3
+
∂
u
3
∂
x
2
)
1
2
(
∂
u
3
∂
x
1
+
∂
u
1
∂
x
3
)
1
2
(
∂
u
3
∂
x
2
+
∂
u
2
∂
x
3
)
∂
u
3
∂
x
3
]
{\displaystyle \varepsilon _{ij}={\frac {1}{2}}\left(u_{i,j}+u_{j,i}\right)=\left[{\begin{matrix}\varepsilon _{11}&\varepsilon _{12}&\varepsilon _{13}\\\varepsilon _{21}&\varepsilon _{22}&\varepsilon _{23}\\\varepsilon _{31}&\varepsilon _{32}&\varepsilon _{33}\\\end{matrix}}\right]=\left[{\begin{matrix}{\frac {\partial u_{1}}{\partial x_{1}}}&{\frac {1}{2}}\left({\frac {\partial u_{1}}{\partial x_{2}}}+{\frac {\partial u_{2}}{\partial x_{1}}}\right)&{\frac {1}{2}}\left({\frac {\partial u_{1}}{\partial x_{3}}}+{\frac {\partial u_{3}}{\partial x_{1}}}\right)\\{\frac {1}{2}}\left({\frac {\partial u_{2}}{\partial x_{1}}}+{\frac {\partial u_{1}}{\partial x_{2}}}\right)&{\frac {\partial u_{2}}{\partial x_{2}}}&{\frac {1}{2}}\left({\frac {\partial u_{2}}{\partial x_{3}}}+{\frac {\partial u_{3}}{\partial x_{2}}}\right)\\{\frac {1}{2}}\left({\frac {\partial u_{3}}{\partial x_{1}}}+{\frac {\partial u_{1}}{\partial x_{3}}}\right)&{\frac {1}{2}}\left({\frac {\partial u_{3}}{\partial x_{2}}}+{\frac {\partial u_{2}}{\partial x_{3}}}\right)&{\frac {\partial u_{3}}{\partial x_{3}}}\\\end{matrix}}\right]}
أو باستعمال علامات أخرى:
[
ε
x
x
ε
x
y
ε
x
z
ε
y
x
ε
y
y
ε
y
z
ε
z
x
ε
z
y
ε
z
z
]
=
[
∂
u
x
∂
x
1
2
(
∂
u
x
∂
y
+
∂
u
y
∂
x
)
1
2
(
∂
u
x
∂
z
+
∂
u
z
∂
x
)
1
2
(
∂
u
y
∂
x
+
∂
u
x
∂
y
)
∂
u
y
∂
y
1
2
(
∂
u
y
∂
z
+
∂
u
z
∂
y
)
1
2
(
∂
u
z
∂
x
+
∂
u
x
∂
z
)
1
2
(
∂
u
z
∂
y
+
∂
u
y
∂
z
)
∂
u
z
∂
z
]
{\displaystyle \left[{\begin{matrix}\varepsilon _{xx}&\varepsilon _{xy}&\varepsilon _{xz}\\\varepsilon _{yx}&\varepsilon _{yy}&\varepsilon _{yz}\\\varepsilon _{zx}&\varepsilon _{zy}&\varepsilon _{zz}\\\end{matrix}}\right]=\left[{\begin{matrix}{\frac {\partial u_{x}}{\partial x}}&{\frac {1}{2}}\left({\frac {\partial u_{x}}{\partial y}}+{\frac {\partial u_{y}}{\partial x}}\right)&{\frac {1}{2}}\left({\frac {\partial u_{x}}{\partial z}}+{\frac {\partial u_{z}}{\partial x}}\right)\\{\frac {1}{2}}\left({\frac {\partial u_{y}}{\partial x}}+{\frac {\partial u_{x}}{\partial y}}\right)&{\frac {\partial u_{y}}{\partial y}}&{\frac {1}{2}}\left({\frac {\partial u_{y}}{\partial z}}+{\frac {\partial u_{z}}{\partial y}}\right)\\{\frac {1}{2}}\left({\frac {\partial u_{z}}{\partial x}}+{\frac {\partial u_{x}}{\partial z}}\right)&{\frac {1}{2}}\left({\frac {\partial u_{z}}{\partial y}}+{\frac {\partial u_{y}}{\partial z}}\right)&{\frac {\partial u_{z}}{\partial z}}\\\end{matrix}}\right]\,\!}
أبعد من ذلك,
ε
=
1
2
(
F
+
F
T
)
−
I
{\displaystyle {\boldsymbol {\varepsilon }}={\frac {1}{2}}\left(\mathbf {F} +\mathbf {F} ^{T}\right)-\mathbf {I} \,\!}
بأخذ تعبيري لاغرانج وأويلر محدودي الإجهاد بعين الاعتبار يصبح لدينا
E
(
m
)
=
1
2
m
(
U
2
m
−
I
)
≈
ε
{\displaystyle \mathbf {E} _{(m)}={\frac {1}{2m}}(\mathbf {U} ^{2m}-I)\approx \varepsilon \,\!}
e
(
m
)
=
1
2
m
(
V
2
m
−
I
)
≈
ε
{\displaystyle \mathbf {e} _{(m)}={\frac {1}{2m}}(\mathbf {V} ^{2m}-I)\approx \varepsilon \,\!}
شكل1. تشوه هندسي ثنائي البعد لعنصر مادي متناهي الصغر.
باعتبار تشوه ثنائي البعد لعنصر مادي مستطيل متناهي الصغر بالأبعاد
d
x
{\displaystyle dx\,\!}
×
d
y
{\displaystyle dy\,\!}
(شكل 1), والتي تأخذ شكل المعين بعد التشوه يكون
a
b
¯
=
(
d
x
+
∂
u
x
∂
x
d
x
)
2
+
(
∂
u
y
∂
x
d
x
)
2
=
1
+
2
∂
u
x
∂
x
+
(
∂
u
x
∂
x
)
2
+
(
∂
u
y
∂
x
)
2
d
x
{\displaystyle {\begin{aligned}{\overline {ab}}&={\sqrt {\left(dx+{\frac {\partial u_{x}}{\partial x}}dx\right)^{2}+\left({\frac {\partial u_{y}}{\partial x}}dx\right)^{2}}}\\&={\sqrt {1+2{\frac {\partial u_{x}}{\partial x}}+\left({\frac {\partial u_{x}}{\partial x}}\right)^{2}+\left({\frac {\partial u_{y}}{\partial x}}\right)^{2}}}dx\\\end{aligned}}\,\!}
في كل تدرج إزاحة صغير,
‖
∇
u
‖
≪
1
{\displaystyle \|\nabla \mathbf {u} \|\ll 1\,\!}
, لدينا
a
b
¯
≈
d
x
+
∂
u
x
∂
x
d
x
{\displaystyle {\overline {ab}}\approx dx+{\frac {\partial u_{x}}{\partial x}}dx\,\!}
يكون التشوه باتجاه العنصر المستطيل
x
{\displaystyle x\,\!}
-معرفا بـ
ε
x
=
a
b
¯
−
A
B
¯
A
B
¯
{\displaystyle \varepsilon _{x}={\frac {{\overline {ab}}-{\overline {AB}}}{\overline {AB}}}\,\!}
وإذا علم أن
A
B
¯
=
d
x
{\displaystyle {\overline {AB}}=dx\,\!}
, يصبح
ε
x
=
∂
u
x
∂
x
{\displaystyle \varepsilon _{x}={\frac {\partial u_{x}}{\partial x}}\,\!}
بالمثل، الإجهاد العمودي باتجاه
y
{\displaystyle y\,\!}
, وباتجاه
z
{\displaystyle z\,\!}
يصبح
ε
y
=
∂
u
y
∂
y
,
ε
z
=
∂
u
z
∂
z
{\displaystyle \varepsilon _{y}={\frac {\partial u_{y}}{\partial y}}\quad ,\qquad \varepsilon _{z}={\frac {\partial u_{z}}{\partial z}}\,\!}
يعرف الإجهاد القصي الهندسي، التغير في الزاوية بين الخوط المتعامدة للمادة، في هذه الحالة الخط
A
C
¯
{\displaystyle {\overline {AC}}\,\!}
و
A
B
¯
{\displaystyle {\overline {AB}}\,\!}
, تعرف بالعلاقة
γ
x
y
=
α
+
β
{\displaystyle \gamma _{xy}=\alpha +\beta \,\!}
من الشكل الهندسي 1 لدينا
tan
α
=
∂
u
y
∂
x
d
x
d
x
+
∂
u
x
∂
x
d
x
=
∂
u
y
∂
x
1
+
∂
u
x
∂
x
,
tan
β
=
∂
u
x
∂
y
d
y
d
y
+
∂
u
y
∂
y
d
y
=
∂
u
x
∂
y
1
+
∂
u
y
∂
y
{\displaystyle \tan \alpha ={\frac {{\dfrac {\partial u_{y}}{\partial x}}dx}{dx+{\dfrac {\partial u_{x}}{\partial x}}dx}}={\frac {\dfrac {\partial u_{y}}{\partial x}}{1+{\dfrac {\partial u_{x}}{\partial x}}}}\quad ,\qquad \tan \beta ={\frac {{\dfrac {\partial u_{x}}{\partial y}}dy}{dy+{\dfrac {\partial u_{y}}{\partial y}}dy}}={\frac {\dfrac {\partial u_{x}}{\partial y}}{1+{\dfrac {\partial u_{y}}{\partial y}}}}\,\!}
للدورانات الصغيرة، أي
α
{\displaystyle \alpha \,\!}
و
β
{\displaystyle \beta \,\!}
و
≪
1
{\displaystyle \ll 1\,\!}
لدينا
tan
α
≈
α
,
tan
β
≈
β
{\displaystyle \tan \alpha \approx \alpha \quad ,\qquad \tan \beta \approx \beta \,\!}
مرة أخرى، لتدرجات الإزاحة الصغيرة يكون لدينا
α
=
∂
u
y
∂
x
,
β
=
∂
u
x
∂
y
{\displaystyle \alpha ={\frac {\partial u_{y}}{\partial x}}\quad ,\qquad \beta ={\frac {\partial u_{x}}{\partial y}}\,\!}
على ذلك
γ
x
y
=
α
+
β
=
∂
u
y
∂
x
+
∂
u
x
∂
y
{\displaystyle \gamma _{xy}=\alpha +\beta ={\frac {\partial u_{y}}{\partial x}}+{\frac {\partial u_{x}}{\partial y}}\,\!}
بالتبديل بين
x
{\displaystyle x\,\!}
و
y
{\displaystyle y\,\!}
و
u
x
{\displaystyle u_{x}\,\!}
و
u
y
{\displaystyle u_{y}\,\!}
, يمكن اثبات أن
γ
x
y
=
γ
y
x
{\displaystyle \gamma _{xy}=\gamma _{yx}\,\!}
يمكن ملاحظة أن مركبات اجهاد القص الموترية لموتر الإجهاد متناهي الصغر يمكن التعبير عنها باستخدام التعريف الهندسي للإجهاد,
γ
{\displaystyle \gamma \,\!}
, بالعلاقة
[
ε
x
x
ε
x
y
ε
x
z
ε
y
x
ε
y
y
ε
y
z
ε
z
x
ε
z
y
ε
z
z
]
=
[
ε
x
x
γ
x
y
/
2
γ
x
z
/
2
γ
y
x
/
2
ε
y
y
γ
y
z
/
2
γ
z
x
/
2
γ
z
y
/
2
ε
z
z
]
{\displaystyle \left[{\begin{matrix}\varepsilon _{xx}&\varepsilon _{xy}&\varepsilon _{xz}\\\varepsilon _{yx}&\varepsilon _{yy}&\varepsilon _{yz}\\\varepsilon _{zx}&\varepsilon _{zy}&\varepsilon _{zz}\\\end{matrix}}\right]=\left[{\begin{matrix}\varepsilon _{xx}&\gamma _{xy}/2&\gamma _{xz}/2\\\gamma _{yx}/2&\varepsilon _{yy}&\gamma _{yz}/2\\\gamma _{zx}/2&\gamma _{zy}/2&\varepsilon _{zz}\\\end{matrix}}\right]\,\!}
التفسير الفيزيائي عدل
من نظرية الاجهاد المحدود لدينا
d
x
2
−
d
X
2
=
d
X
⋅
2
E
⋅
d
X
or
(
d
x
)
2
−
(
d
X
)
2
=
2
E
K
L
d
X
K
d
X
L
{\displaystyle d\mathbf {x} ^{2}-d\mathbf {X} ^{2}=d\mathbf {X} \cdot 2\mathbf {E} \cdot d\mathbf {X} \quad {\text{or}}\quad (dx)^{2}-(dX)^{2}=2E_{KL}\,dX_{K}\,dX_{L}\,\!}
وعليه لدينا من الإجهاد متناهي الصغر
d
x
2
−
d
X
2
=
d
X
⋅
2
ε
⋅
d
X
or
(
d
x
)
2
−
(
d
X
)
2
=
2
ε
K
L
d
X
K
d
X
L
{\displaystyle d\mathbf {x} ^{2}-d\mathbf {X} ^{2}=d\mathbf {X} \cdot 2\mathbf {\boldsymbol {\varepsilon }} \cdot d\mathbf {X} \quad {\text{or}}\quad (dx)^{2}-(dX)^{2}=2\varepsilon _{KL}\,dX_{K}\,dX_{L}\,\!}
بالقسمة على
(
d
X
)
2
{\displaystyle (dX)^{2}\,\!}
يصبح
d
x
−
d
X
d
X
d
x
+
d
X
d
X
=
2
ε
i
j
d
X
i
d
X
d
X
j
d
X
{\displaystyle {\frac {dx-dX}{dX}}{\frac {dx+dX}{dX}}=2\varepsilon _{ij}{\frac {dX_{i}}{dX}}{\frac {dX_{j}}{dX}}\,\!}
للتشوهات الصغيرة نفرض أن
d
x
≈
d
X
{\displaystyle dx\approx dX\,\!}
, يصبح الحد على الطرف الأيسر :
d
x
+
d
X
d
X
≈
2
{\displaystyle {\frac {dx+dX}{dX}}\approx 2\,\!}
.
وعليه
d
x
−
d
X
d
X
=
ε
i
j
N
i
N
j
=
N
⋅
ε
⋅
N
{\displaystyle {\frac {dx-dX}{dX}}=\varepsilon _{ij}N_{i}N_{j}=\mathbf {N} \cdot {\boldsymbol {\varepsilon }}\cdot \mathbf {N} \,\!}
حيث
N
i
=
d
X
i
d
X
{\displaystyle N_{i}={\frac {dX_{i}}{dX}}\,\!}
, متجه الوحدة باتجاه
d
X
{\displaystyle d\mathbf {X} \,\!}
, والجانب الأيسر من التعبير الإجهاد المتعامد
e
(
N
)
{\displaystyle e_{(\mathbf {N} )}\,\!}
باتجاه
N
{\displaystyle \mathbf {N} \,\!}
. في الحالة الخاصة من
N
{\displaystyle \mathbf {N} \,\!}
في اتجاه
X
1
{\displaystyle X_{1}\,\!}
أي
N
=
I
1
{\displaystyle \mathbf {N} =\mathbf {I} _{1}\,\!}
, لدينا
e
(
I
1
)
=
I
1
⋅
ε
⋅
I
1
=
ε
11
{\displaystyle e_{(\mathbf {I} _{1})}=\mathbf {I} _{1}\cdot {\boldsymbol {\varepsilon }}\cdot \mathbf {I} _{1}=\varepsilon _{11}\,\!}
بالمثل,
N
=
I
2
{\displaystyle \mathbf {N} =\mathbf {I} _{2}\,\!}
و
N
=
I
3
{\displaystyle \mathbf {N} =\mathbf {I} _{3}\,\!}
يمكن إيجاد
ε
22
{\displaystyle \varepsilon _{22}\,\!}
و
ε
33
{\displaystyle \varepsilon _{33}\,\!}
للإجهاد العمودي على التوالي. لذلك، تكون العناصر القطرية لموتر الإجهاد العمودي هي الاجهادات العمودية باتجاه الاحداثيات.
التوتر الحجمي عدل
إن التعرض (التغير النسبي في الحجم) هو أثر الموتر:
δ
=
Δ
V
V
0
=
ε
11
+
ε
22
+
ε
33
{\displaystyle \delta ={\frac {\Delta V}{V_{0}}}=\varepsilon _{11}+\varepsilon _{22}+\varepsilon _{33}\,\!}
في الواقع، إذا أخذنا مكعبا بعين الاعتبار بطول حافة a , فإنه شبه مكعب بعد التشوه (لا تتغير الزوايا في الحجم) مع الابعاد
a
⋅
(
1
+
ε
11
)
×
a
⋅
(
1
+
ε
22
)
×
a
⋅
(
1
+
ε
33
)
{\displaystyle a\cdot (1+\varepsilon _{11})\times a\cdot (1+\varepsilon _{22})\times a\cdot (1+\varepsilon _{33})\,\!}
وV 0 = a 3 , وعليه
Δ
V
V
0
=
(
1
+
ε
11
+
ε
22
+
ε
33
+
ε
11
⋅
ε
22
+
ε
11
⋅
ε
33
+
ε
22
⋅
ε
33
+
ε
11
⋅
ε
22
⋅
ε
33
)
⋅
a
3
−
a
3
a
3
{\displaystyle {\frac {\Delta V}{V_{0}}}={\frac {\left(1+\varepsilon _{11}+\varepsilon _{22}+\varepsilon _{33}+\varepsilon _{11}\cdot \varepsilon _{22}+\varepsilon _{11}\cdot \varepsilon _{33}+\varepsilon _{22}\cdot \varepsilon _{33}+\varepsilon _{11}\cdot \varepsilon _{22}\cdot \varepsilon _{33}\right)\cdot a^{3}-a^{3}}{a^{3}}}\,\!}
عندما نأخذ التشوهات الصغيرة بعين الاعتبار,
1
≫
ε
i
i
≫
ε
i
i
⋅
ε
j
j
≫
ε
11
⋅
ε
22
⋅
ε
33
{\displaystyle 1\gg \varepsilon _{ii}\gg \varepsilon _{ii}\cdot \varepsilon _{jj}\gg \varepsilon _{11}\cdot \varepsilon _{22}\cdot \varepsilon _{33}\,\!}
هي لذلك الصيغة.
التغيرات الحقيقية في الحجم (أعلى) والتقريب (الأسفل): يوضح الرسم الأخضر الحجم المقدر بينما الرسم البرتقالي يوضح الحجم المهمل
في حالة القص النقي، يمكن ملاحظة أنه لايوجد تغير في الحجم.
موتر محرف الإجهاد عدل
موتر الإجهاد متناهي الصغر
ε
i
j
{\displaystyle \varepsilon _{ij}\,\!}
, يمكن التعبير عنه مثل التعبير عنيموتر الإجهاد كمجموع من موترين اخرين:
موتر الإجهاد المتوسط أوموتر الإجهاد الحجمي أو موتر الإجهاد الكروي ,
ε
M
δ
i
j
{\displaystyle \varepsilon _{M}\delta _{ij}\,\!}
, نسبة للتعرض أو التغير الحجمي; و
مركبة انحرافية موتر محرف الإجهاد ,
ε
i
j
′
{\displaystyle \varepsilon '_{ij}\,\!}
, نسبة للتشويه.
ε
i
j
=
ε
i
j
′
+
ε
M
δ
i
j
{\displaystyle \varepsilon _{ij}=\varepsilon '_{ij}+\varepsilon _{M}\delta _{ij}\,\!}
حيث
ε
M
{\displaystyle \varepsilon _{M}\,\!}
متوسط الإجهاد المعطى بالعلاقة
ε
M
=
ε
k
k
3
=
ε
11
+
ε
22
+
ε
33
3
=
1
3
I
1
e
{\displaystyle \varepsilon _{M}={\frac {\varepsilon _{kk}}{3}}={\frac {\varepsilon _{11}+\varepsilon _{22}+\varepsilon _{33}}{3}}={\tfrac {1}{3}}I_{1}^{e}\,\!}
يمكن الحصول على موتر محرف الإجهاد بطرح موتر متوسط الإجهاد من موتر الإجهاد متناهي الصغر:
ε
i
j
′
=
ε
i
j
−
ε
k
k
3
δ
i
j
[
ε
11
′
ε
12
′
ε
13
′
ε
21
′
ε
22
′
ε
23
′
ε
31
′
ε
32
′
ε
33
′
]
=
[
ε
11
ε
12
ε
13
ε
21
ε
22
ε
23
ε
31
ε
32
ε
33
]
−
[
ε
M
0
0
0
ε
M
0
0
0
ε
M
]
=
[
ε
11
−
ε
M
ε
12
ε
13
ε
21
ε
22
−
ε
M
ε
23
ε
31
ε
32
ε
33
−
ε
M
]
{\displaystyle {\begin{aligned}\ \varepsilon '_{ij}&=\varepsilon _{ij}-{\frac {\varepsilon _{kk}}{3}}\delta _{ij}\\\left[{\begin{matrix}\varepsilon '_{11}&\varepsilon '_{12}&\varepsilon '_{13}\\\varepsilon '_{21}&\varepsilon '_{22}&\varepsilon '_{23}\\\varepsilon '_{31}&\varepsilon '_{32}&\varepsilon '_{33}\\\end{matrix}}\right]&=\left[{\begin{matrix}\varepsilon _{11}&\varepsilon _{12}&\varepsilon _{13}\\\varepsilon _{21}&\varepsilon _{22}&\varepsilon _{23}\\\varepsilon _{31}&\varepsilon _{32}&\varepsilon _{33}\\\end{matrix}}\right]-\left[{\begin{matrix}\varepsilon _{M}&0&0\\0&\varepsilon _{M}&0\\0&0&\varepsilon _{M}\\\end{matrix}}\right]\\&=\left[{\begin{matrix}\varepsilon _{11}-\varepsilon _{M}&\varepsilon _{12}&\varepsilon _{13}\\\varepsilon _{21}&\varepsilon _{22}-\varepsilon _{M}&\varepsilon _{23}\\\varepsilon _{31}&\varepsilon _{32}&\varepsilon _{33}-\varepsilon _{M}\\\end{matrix}}\right]\\\end{aligned}}\,\!}