Закон Гука (конечно, в современном тензорном виде, включающем учет различных типов анизотропии материала, конечную или скоростную формулировку) весьма широко используется в механике деформируемого твердого тела, включая и физически и/или геометрически нелинейные проблемы. В последние десятилетия он применяется также в подавляющем большинстве многоуровневых моделей, ориентированных на описание неупругого деформирования монои поликристаллических материалов. Как правило, при этом закон Гука записывается с использованием симметричных мер напряженного и деформированного состояния, определенных в терминах актуальной, промежуточной (разгруженной) или отсчетной конфигурации. Для материала, упругого по Грину, из существования упругого потенциала естественно вытекает симметрия четырехвалентного тензора упругих свойств П по первой и второй паре индексов, П ijkl = П klij, однако симметрия тензора внутри первой и второй пар индексов следует только из принятого и укоренившегося в механике сплошных сред соглашения о симметрии тензоров напряжений и деформаций. Следует отметить, что в исходном законе Гука, записанном для случая одноосного нагружения, вопросы о симметрии свойств, естественно, не возникали. Указанное соглашение позволило, в частности, существенно сократить объем экспериментов, необходимый для установления компонент тензора упругих характеристик, что особенно важно при рассмотрении материалов с низкой или априори неизвестной симметрией. Симметрия тензора напряжений следует из закона сохранения момента количества движения при отсутствии распределенных объемных и поверхностных моментов. Пренебрежение распределенными поверхностными моментами основано на гипотезе о том, что две части тела действуют друг на друга распределенными силами, которые на каждой элементарной площадке могут быть приведены к вектору напряжений. Данная гипотеза, в свою очередь, основана на предположении об отсутствии корреляции распределенных поверхностных нагрузок на любой материальной площадке. Следует отметить, что В.Фойгт еще в 1887 г. предлагал отказаться от данного предположения и приводить распределенные воздействия одной части тела на другую на любой элементарной площадке к вектору напряжений и вектору распределенных моментов. Указанное предложение полностью согласуется с используемым в теоретической (классической) механике способом приведения произвольной системы сил к главному вектору и главному моменту. На примере задачи простого сдвига показано, что использование (симметричного) закона Гука порождает несоответствие напряженного состояния, определяемого из закона в его обычной формулировке, части (статических) граничных условий, устанавливаемых соотношениями Коши. Рассматривается вариант закона Гука, ориентированный на применение несимметричных мер напряжений и деформаций и тензора упругих свойств с сохранением симметрии только по парам индексов. В качестве меры напряжения используется несимметричный тензор напряжений Коши, меры скорости деформаций градиент относительной скорости перемещений (скорости перемещений относительно жесткой подвижной системы координат, отвечающей за квазитвердое движение элементарного объема), для которых выполняется требование независимости от выбора системы отсчета. Предлагается вид тензора упругих свойств в законе Гука, ориентированного на использование несимметричных мер.

Hooke’s law (in a modern tensor form considering different types of material anisotropy, finite or velocity formulation) is widely used in solid mechanics including physical and/or geometrical nonlinear problems. In the recent decades it has also been used in the majority of multilevel models oriented on describing inelastic deformation in monoand polycrystalline materials. As a rule, in this case Hooke’s law is written using symmetrical measures of stress and strain state that are determined in terms of actual, intermediate (unloaded) or reference configuration. For a material that is elastic according to Green, the elastic potential presence naturally leads to the symmetry of elastic four-valent tensor П in the first and second pare of indices, П ijkl = П klij. However tensor symmetry in the first and second pair of indices is explained only due to the accepted and established agreement in solid mechanics related to symmetry of stresses and strains tensors. It is worth mentioning that the initial Hooke’s law written for uniaxial loading obviously had nothing to do with the symmetry of properties. The specified agreement made it possible to reduce the number of experiments necessary to find tensor elastic properties; and it is especially important for materials studies with an a priory low or unknown symmetry. Stress tensor symmetry results from law of conservation of angular momentum without distributed volume and surface moments. The neglection of the distributed surface moments is based on a hypothesis that two parts of the body interact with distributed forces, which can be put in to the stresses vector on each surface element. This hypothesis again is based on an idea that there is no correlation of distributed surface loadings on any material area element. It is worth stating that already in 1887 V. Voigt suggested to abandon this idea and put the distributed effects of one body part on the other one on any surface element into stresses vector and distributed moments vector. The specified suggestion is in a full compliance with the method related to putting a random system of forces into the principal vector and principal moment (this method is used in theoretical (classical) mechanics). The problem of a simple shear shows that Hooke’s (symmetrical) law leads to the incompliance of the stress state (found with the law in its conventional formulation) and part of boundary conditions. We have considered Hooke’s law which is oriented on application of asymmetrical measures of stresses and strains and elastic properties tensor with symmetry only in a pair of indices. Asymmetrical Cauchy tensor is used as a stress measure, gradient of displacement velocity (displacement velocities with respect to a stiff moving coordinates which is in charge for a rigid displacement of volume element) as strain velocity measure; all of them do not depend on the reference coordinate. A type of tensor of elastic properties in Hooke’s law oriented on asymmetric measures is proposed.