Spänning-kompression

Spänningskompression i materialresistans  är en typ av longitudinell deformation av en stång eller stång , som uppstår om en belastning appliceras på den längs dess längsgående axel (resultanten av krafterna som verkar på den är vinkelrät mot tvärsnittet av den staven och passerar genom dess massacentrum ).

Detaljer

Kallas även enaxligt eller linjärt spänningstillstånd . Det är en av huvudtyperna av spänningstillstånd hos parallellepipeden . Det kan också vara två- och treaxligt [1] . Det orsakas både av krafter som appliceras på stavens ändar och av krafter fördelade över volymen (tröghetskrafter och gravitation).

Spänning gör att stången förlängs (brott och permanent deformation är också möjliga), kompression gör att stången förkortas ( buktning och buckling är möjliga ).

I balkens tvärsnitt uppstår en intern kraftfaktor - normalkraften. Om drag- eller tryckkraften är parallell med balkens längdaxel, men inte passerar genom den, upplever stången den så kallade. excentrisk spänning (kompression). I det här fallet, på grund av excentriciteten hos belastningsapplikationen i stången, uppstår förutom dragspänningar (kompressiva) även böjspänningar .

Spänningen längs en axel är direkt proportionell mot drag- eller tryckkraften och omvänt proportionell mot tvärsnittsarean. Vid elastisk deformation bestäms mellan spänning och relativ töjning av Hookes lag , medan tvärgående relativa töjningar härleds från longitudinella genom att multiplicera dem med Poissons förhållande . Plastisk deformation , som föregår förstörelsen av en del av materialet, beskrivs av olinjära lagar.

Spänningar i en spänd eller komprimerad stång

Betrakta en rak stång med konstant tvärsnitt, sträckt (komprimerad) av två motsatt riktade krafter. Med hjälp av hypotesen om enhetlig spänningsfördelning, låt oss betrakta jämvikten för någon del av stången, avskuren av planet aa , vars normal lutar mot stångens axel i en vinkel α . Yttre kraft F balanseras av spänningar som är jämnt fördelade över området för den lutande sektionen A α . Betecknar tvärsnittsarean vinkelrätt mot stavens axel, för A 0 , för . Genom att sammanställa jämviktsvillkoret för den avskurna delen av staven får vi: pA α −F= 0, varifrån uttrycket följer

Låt oss dekomponera spänningarna p i normala σ α och tangentiella komponenter...

Anteckningar

  1. ↑ Stora sovjetiska encyklopedin  : [i 30 volymer]  / kap. ed. A. M. Prokhorov . - 3:e uppl. - M .  : Soviet Encyclopedia, 1969-1978.

Se även