Меню

Как называется единица измерения механического напряжения

Механическое напряжение

Механическое напряжение (символы a (малая сигма ) и τ (малая тау ), английский стресс , французский contrainte ) является мерой внутреннего стресса на в организме в результате его внешнего стресса . Поскольку в механике нет риска путаницы с электрическим напряжением , его кратко называют напряжением .

Нормальное механическое напряжение σ на воображаемой поверхности A ( площади ) поперечного сечения тела является связанной составляющей F n внешней силы F ( силы ), действующей перпендикулярно на него :

σ знак равно Lim Δ А. → 0 Δ Ф. п Δ А. <\ displaystyle \ sigma = \ lim _ <\ Delta A \ to 0><\ frac <\ Delta F_ > <\ Delta A>>> <\ displaystyle \ sigma = \ lim _ <\ Delta A \ to 0 data-lazy-src=

При постоянном одноосном изгибе по главной оси инерции формула упрощается до: М. y ( Икс ) знак равно М. y <\ Displaystyle M_ (х) = M_ > <\ Displaystyle M_ <y data-lazy-src=

Напряжения в консольных балках

Как вектор , вектор напряжения резания состоит из трех компонентов, которые зависят от ориентации поверхности резания. Вертикальные стрелки на режущих кромках указывают напряжения сдвига, создаваемые поперечной силой . В случае профиля, нагруженного поперечной силой, как показано на рисунке, по поперечному сечению возникает непостоянная кривая напряжения сдвига. Если поперечная сила действует за пределами центра сдвига , также возникает скручивание .

В случае кручения стержней круглого (кольцевого) сечения напряжение сдвига составляет:

τ знак равно М. т Я. п р и τ м а Икс знак равно М. т W. т С W. т знак равно Я. п р а <\ displaystyle \ tau = <\ frac > >> r \ quad <\ text > \ quad \ tau _ <\ mathrm > = <\ frac > >> \ quad <\ text > \ quad W_ : = <\ frac > >> <\ displaystyle \ tau = <\ frac <M_ <t data-lazy-src=

Формулы для изгиба и крутильного напряжения предполагают линейную упругость .

Расчет тензора позволяет напряженное состояние , который будет описано изначально независимо от определенной системы координат и только после вывода соответствующего метода расчета (например, формулы выше) , чтобы адаптировать геометрические свойства тела, например , в цилиндрических координатах , как и в случай кручения.

Векторы напряжений и тензор напряжений

Напряжения, действующие в определенной точке, полностью описываются напряжениями на трех пересекающихся поверхностях, которые пересекаются в этой точке, то есть тремя векторами напряжений с тремя напряженно-подобными компонентами каждый. Три вектора напряжений вместе образуют тензор напряжений, определенный Огюстэном-Луи Коши . Ориентация поверхностей среза является произвольной, если их нормали линейно независимы , потому что как тензор тензор напряжений не зависит от выбранной базовой системы . Например, каждая из трех поверхностей разреза может быть выбрана перпендикулярно направлению декартовой системы координат с координатами x, y и z. Затем три вектора напряжений на трех пересекающихся поверхностях соответствуют строкам следующей матрицы с напряжениями в качестве их компонентов:

С. знак равно [ σ Икс τ Икс y τ Икс z τ y Икс σ y τ y z τ z Икс τ z y σ z ] <\ Displaystyle S = <\ begin \ sigma _ & \ tau _ & \ tau _ \\\ tau _ & \ sigma _ & \ tau _ \\\ tau _ & \ tau _ & \ sigma _ \ end >> <\ Displaystyle S = <\ begin <bmatrix data-lazy-src=

Читайте также:  Регулятор напряжения буран 4тд

Недиагональные элементы τ ij называются касательными напряжениями . Они действуют по касательной к поверхности, поэтому представляют собой сдвигающую нагрузку .

Источник



Механическое напряжение: определение, формула, единицы измерения

Степень изменения формы тела при деформации зависит не только от природы вещества, но и такой физической величиной, как механическое напряжение. Если рассматривать атомную кристаллическую решетку такого вещества, можно отметить постоянное взаимодействие молекул друг с другом. Это состояние напрямую влияет на величину механического напряжения.

Что такое деформация? Виды деформации

Явление, при котором происходит изменение формы тела под действием какой-либо внешней силы, называется деформацией. Ее природа заключается в движении молекул вещества или целых слоев кристаллической решетки, что приводит к возникновению так называемых дефектов. Степень деформирования зависит от многих факторов, среди которых мы рассмотрим механическое напряжение.

механическое напряжение

Выделяют несколько видов изменения формы тела:

  1. Деформация растяжения, когда внешняя сила воздействует вдоль всего тела. Имеет прикладное значение при изготовлении веревок, тросов и строительных материалов;
  2. Деформация сжатия. В этом случае вектор действия внешней силы совпадает с продольной осью тела, однако он направлен в сторону центра этого тела. Применяется этот вид деформирования при изготовлении металла и строительных материалов для придания им прочности;
  3. Деформация сдвига возникает под действием внешней силы, которая направлена перпендикулярно продольной оси и вызывает движение различных плоскостей тела относительно друг друга;
  4. Деформация изгиба характеризуется искривлением главной оси тела, например, когда имеется две точки опоры. Сила, которую может выдержать тот или иной предмет, а также механическое напряжение играют большую роль при создании строительных материалов;
  5. Деформация кручения возникает при повороте тела вокруг его продольной оси. Этот вид деформации можно наглядно продемонстрировать на пружинке, которая после прекращения воздействия внешней силы восстановит свою форму.

Упругая и пластическая деформация

Механическое напряжение, которое зависит от природы вещества, влияет на способность тела восстанавливать свою первоначальную форму после возникновения дефекта в кристаллической решетке. По этому признаку выделяют упругую и пластическую деформацию.

При пластической деформации тело после воздействия внешней силы не способно восстановить прежнюю форму. Например, пластилин при надавливании на него пальцем сохраняет образовавшуюся ямку.

Упругая деформация характерна для тех веществ, которые способны восстанавливать свою первоначальную форму после воздействия на них внешней силы. Примером может служить та же пружина, которая при любом описанном выше виде деформации возвращается в первоначальное состояние.

механическое напряжение формула

Механическое напряжение: формула и определение

Величина механического напряжения характеризуется внутренними силами молекул, которые направлены против давления и деформации тела, на единицу площади.

Различают два вида напряжения:

  1. Нормальное напряжение приложено на единицу площади сечения, параллельного главной оси тела.
  2. Касательное механическое напряжение приложено на единицу площади сечения любой другой плоскости сечения.

Для математического вычисления механического напряжения используется формула: Q=F/S.

единицы механического напряжения

Единицы механического напряжения

Величина Q в СИ измеряется в паскалях (Па) и зависит от внутренней силы сопротивления деформации, а также площади тела. Сейчас можно встретить и другие единицы измерения механического напряжения. Среди них атмосфера, торр, бар, физическая и техническая атмосфера, метр водяного столба, миллиметр (дюйм) ртутного столба, фунт-сила на квадратный дюйм и т. д.

Источник