Единица измерения механического напряжения это

Механическое напряжение: определение, формула, единицы измерения

Понятие о механических напряжениях. Нормальные напряжения

Механическое напряжение — это мера внутренних сил, возникающих в деформируемом теле под влиянием различных факторов. Механическое напряжение в точке тела определяется как отношение внутренней силы к единице площади в данной точке рассматриваемого сечения.
Напряжения являются результатом взаимодействия частиц тела при его нагружении. Внешние силы стремятся изменить взаимное расположение частиц, а возникающие при этом напряжения препятствуют смещению частиц, ограничивая его в большинстве случаев некоторой малой величиной.

Q — механическое напряжение.

F — сила, возникшая в теле при деформации.

Различают две составляющие вектора механического напряжения:

Нормальное механическое напряжение — приложено на единичную площадку сечения, по нормали к сечению (обозначается σ).

Читайте также: Основные способы и виды пайки. Паяльное оборудование, материалы и технология пайки

Нормальное напряжение — отношение составляющей силы, действующей перпендикулярно данному сечению, к площади этого сечения. Измеряется в кг/мм 2 или кг/см 2 ;

в зависимости от знака различают сжимающие и растягивающие нормальные напряжения. Последние играют решающую роль в процессах хрупкого разрушения. Если на площадках действуют только нормальные напряжения (без касательных), то объемное (трехосное) напряженное состояние может быть охарактеризовано тремя величинами, напр. в цилиндрическом стержне — осевым, окружным и радиальным нормальным напряжением.

Понятие о схемах главных нормальных напряжениях.

Главными называют нормальные напряжения на площадках выделенного элемента с нулевыми касательными напряжениями.

Для любого случая нагружения бруса всегда можно найти такое положение мысленно выделенного в нем элемента, на гранях которого касательные напряжения будут отсутствовать (т.е. τ=0)

Площадки (грани элемента) на которых касательные напряжения равны нулю называются главными.

Таким образом, главные – это нормальные напряжения на главных площадках.

Обозначение главных напряжений

Главные напряжения принято обозначать буквой σ с индексом 1, 2 и 3.

При этом наибольшее, с учетом знака, напряжение обозначается как σ1 а наименьшее соответственно σ3.

Другими словами, главное напряжение, расположенное на числовой оси правее других – σ1, а то, которое левее всех σ3.

Например, для случая объемного напряженного состояния:

При плоском напряженном состоянии:

1. Когда оба напряжения растягивающие

Нормальные и касательные напряжения.

Микроосновы дисциплины

Читайте также: Как рассчитать резистор для светодиодов — формулы с примерами + онлайн калькулятор

«Сопротивление материалов».

Что изучает дисциплина «Сопротивление материалов». Дисциплина «Сопротивление материалов» — это раздел «меха­ники», в котором излагаются методы расчета элементов конструк­ций на: прочность, жесткость и устойчивость.

Прочность — способность не разрушаться под нагрузкой.

Жесткость — способность незначительно деформироваться под нагрузкой.

Устойчивость — способность сохранять первоначальную форму упругого равновесия.

Устойчивость стержня.

Дополнительные свойства конструкций: выносливость — способность длительное время выдерживать переменные нагрузки, вязкость — способность воспринимать ударные нагрузки и др.

Основные требования к деталям и конструкциям. Детали должны быть: прочными, то есть не разрушаться под нагрузкой, жесткими, то есть не деформироваться под нагрузкой, устойчивыми, то есть не терять первоначальную форму упругого равновесия.

Виды расчетов в сопротивлении материалов. Расчет на прочность обеспечивает неразрушение конструкции. Расчет на жесткость обеспечивает деформации конструкции под нагрузкой в пределах допустимых норм. Расчет на устойчивость обеспечивает сохранение необходимой формы равновесия и предотвращает внезапное искривление длинных стержней.

Дополнительные расчеты: например, для обеспечения прочности конструкций, работающих при ударных нагрузках (при ковке, штамповке и подобных случаях), про­водятся расчеты на удар.

Допущения о свойствах материалов. Материалы однородные — в любой точке материалы имеют оди­наковые физико-механические свойства.

Допущения о формах элементов конструкции. Все многообразие форм деталей сводятся к четырем видам: брус, пластина, оболочка и массивное тело. Брус (стержень) — тело, длина которого превышает его поперечные размеры. Пластина — тело плоской формы, у которого длина и ширина больше по сравнению с толщиной. Оболочка — тело, ограниченное двумя близко расположенными криволинейными поверхностями. Толщина оболочки мала по сравнению с другими габаритными размерами, радиусами кривизны ее поверхности. Массивное тело (массив) — тело, у которого все размеры одного порядка.

Формы элементов конструкции:

Читайте также: Какой прибор генератора преобразует переменный ток в постоянный?

а,б,в – брус, г – оболочка, д – пластина, е – массивное тело

Классификация нагрузок. Различают внешние и внутренние силы и моменты.

Схематизация внешних сил.

Внешние силы — это активные силы и реакции связи.

При нагрузке тел внешними силами тела могут изменять свою форму и размеры. Изменение формы и размеров тела под действием внешних сил называется деформацией .

Деформации бывают: упругие — исчезают после прекращения действия вызвавших их сил, пластичные — не исчезают после прекращения действия вызвавших их сил.

Виды деформаций:

а – сжатие, б – растяжение, в – изгиб, г – сдвиг (срез), д – кручение

В зависимости от характера внешних сил различают следующие виды деформаций:

растяжение-сжатие — состояние сопротивления, которое характеризуется удлинением или укорочением,

сдвиг — смещение двух сопредельных поверхностей относительно друг друга при неизменном расстоянии между ними,

кручение — взаимный поворот поперечных сечений относительно друг друга,

изгиб – состоит в искривлении оси.

Бывают более сложные деформации, которые образуются сочетанием нескольких основных видов деформаций, например – изгиб и кручение.

Внутренние силы — это силы механического взаимодействия между частичками материала, возникающие в процессе деформирования как реакции материала на внешнюю нагрузку. Можно и так сказать, что внутренние силы – это силы, которые сопротивляются изменению формы и размеров под действием внешних сил.

Внутренние силы.

Напряжения. Напряжение в точке тела — это интенсивность внутренней силы, возникающей на бесконечно малой площадке. То есть, напряжение — это внутреннее усилие, приходящееся на единицу площади. Понятие о напряжении в точке деформируемого твердого тела ввел в 1822 г. французский ученый Огюстен Луи Коши.

Нормальные и касательные напряжения.

Основную роль в расчетах прочности играет не полное напряжение p, а его проекции на оси координат: нормальное напряжение (σ — сигма), направленное по перпендикуляру к площадке, и касательные напряжения (τ — тау), лежащие в плоскости сечения.

Единицы нормальных и касательных напряжений в СИ – паскаль (Па). Один паскаль – это напряжение, при котором на площадке в один квадратный метр возникает внутренняя сила, равная одному ньютону. Часто используют значения: 1 МПа = 106 Па. В технической системе единицы напряжения измеряются в килограммах силы на миллиметр в квадрате (кгс/мм2).

Напряжения при растяжении и сжатии. В поперечных сечениях при растяжении-сжатииимеют место только нормальные напряжения σ, которые определяются отношением внутренней силы N к площади A соответствующего поперечного сечения стержня.

Читайте также: Цветовое и буквенное обозначение проводников и шин

Нормальное механическое напряжение

Механическое напряжение

— это мера внутренних сил, возникающих в деформируемом теле под влиянием внешних воздействий. Механическое напряжение в точке тела измеряется отношением упругой силы, возникающей в теле при деформации, к площади малого элемента сечения, перпендикулярного к этой силе.

Различают две составляющие вектора механического напряжения:

  • Нормальное механическое напряжение
    — приложено на единичную площадку сечения образца, по нормали к сечению.
  • Касательное механическое напряжение
    — приложено на единичную площадку сечения образца, в плоскости сечения.

В системе СИ механическое напряжение измеряется в паскалях.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Нормальное механическое напряжение» в других словарях:

Механическое напряжение — У этого термина существуют и другие значения, см. Напряжение. Механическое напряжение Размерность L−1MT−2 Единицы измерения СИ … Википедия

механическое напряжение — Stress (Mechanical) Механическое напряжение Мера внутренних сил, возникающих в деформируемом теле под влиянием внешних воздействий. Механическое напряжение в точке тела измеряется отношением упругой силы, возникающей в теле при деформации, к … Толковый англо-русский словарь по нанотехнологии. — М.

Касательное механическое напряжение — Механика сплошных сред Сплошная среда Классическая механика Закон сохранения массы · Закон сохранения импульса … Википедия

Напряжение (механическое) — Механика сплошных сред Сплошная среда Классическая механика Закон сохранения массы · Закон сохранения импульса … Википедия

Напряжение — Напряжение: В Викисловаре есть статья «напряжение» Электрическое напряжение между точками A и B отношение работы электрического поля при переносе пробного заряда из точки A в B к величине этого пробного заряда. Номинальное напряжение… … Википедия

Напряжение — [stress] 1. Мера внутренних сил, возникающих в образце (изделии) под влиянием внешних воздействий, равная отношению величины равнодействвующей силы к площади ее приложения (механическое напряжение); размерность МПа: Смотри также: электрическое… … Энциклопедический словарь по металлургии

Механическое напряжения и методы его измерения

Механическое напряжение. Под механическим напряжением понимается возникающая при деформации тела упругая сила, приходящаяся на единицу площади его сечения. Достаточно большое число деформаций сводится к растяжению (сжатию). При растяжении тела напряжение считается положительным, а при сжатии — отрицательным. Мерой растяжения (сжатия) тел считается величина , называемая относительной продольной деформацией:

Рис. 1. Механическое напряжение

Она показывает относительное изменение длины тела, вызванное нагрузкой (рис. 1). Напряжение при упругой продольной деформации, согласно закону Гука пропорционально . Поэтому используется и в качестве меры напряжения тела, единица которой называется стрейн (strain). Один стрейн — это напряжение, вызывающее растяжение , равное длине тела L. Разрыв твердых тел наступает при деформациях, значительно меньше одного стрейна. Поэтому напряжения твердых тел обычно выражают в микрострейнах или в миллистрейнах .

Напряжения тел измеряются тензометрами.Они могут быть электрическими, вибрационными, волоконно-оптическими. Ограничений на тип тензометров, используемых в системах оценки мореходности, не накладывается. Главное, чтобы они имели характеристики, соответствующие целям решаемых СОМ задач, и были пригодны для эксплуатации в морских условиях.

Измерители напряжений элементов судового корпуса должны иметь точность не хуже 5 (микрострейнов) и быть способными работать в частотном диапазоне 0-5 Гц.

Погрешности этих приборов, вызванные суточным изменением температур окружающей среды и груза, подлежат корректировке. Рекомендуется, чтобы датчики деформаций, вызываемых общим продольным изгибом судна, имели длинную основу с целью уменьшения влияния локальных эффектов на результаты измерений.

Силы давления воды на обшивку корпуса судна в разных его местах измеряют с помощью специальных приборов. Они могут показывать давление в разных единицах измерений: в ньютонах на квадратный метр ( ), в миллибарах , в технических атмосферах (1

Похожие статьи:

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.

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.

НАПРЯЖЕ́НИЕ МЕХАНИ́ЧЕСКОЕ

НАПРЯЖЕ́НИЕ МЕХАНИ́ЧЕСКОЕ, ме­ра внутр. сил, воз­ни­каю­щих в те­ле вслед­ст­вие внеш­них воз­дей­ст­вий (си­ло­вых, тем­пе­ра­тур­ных, ра­диа­ци­он­ных и др.). Внут­рен­ни­ми на­зы­ва­ют­ся си­лы, обу­слов­лен­ные взаи­мо­дей­ст­ви­ем час­тиц те­ла. Т. к. внутр. си­лы су­ще­ст­ву­ют в лю­бом те­ле и при от­сут­ст­вии внеш­них воз­дей­ст­вий (имен­но они обес­пе­чи­ва­ют це­ло­ст­ность те­ла), то под Н. м. под­ра­зу­ме­ва­ют, как пра­ви­ло, до­пол­нит. внутр. си­лы, воз­ни­каю­щие в те­ле при тех или иных внеш­них воз­дей­ст­ви­ях.

Н. м. яв­ля­ет­ся од­ним из осн. по­ня­тий ме­ха­ни­ки сплош­ной сре­ды (в ча­ст­но­сти, ме­ха­ни­ки де­фор­ми­руе­мо­го твёр­до­го те­ла) и вво­дит­ся с ис­поль­зо­ва­ни­ем т. н. ме­то­да се­че­ний. При этом те­ло, на­хо­дя­щее­ся в рав­но­ве­сии под дей­ст­ви­ем не­ко­то­рой сис­те­мы сил, мыс­лен­но рас­се­ка­ют плос­ко­стью $Π$, про­хо­дя­щей че­рез ис­сле­дуе­мую точ­ку $M$, на две час­ти – $A$ и $B$. На часть $A$ со сто­ро­ны час­ти $B$ дей­ст­ву­ет сис­те­ма сил, рас­пре­де­лён­ных по плос­ко­сти се­че­ния. По­сколь­ку те­ло на­хо­дит­ся в со­стоя­нии рав­но­ве­сия, то, со­глас­но треть­ему за­ко­ну Нью­то­на, эти си­лы рав­ны по ве­ли­чи­не и про­ти­во­по­лож­ны по на­прав­ле­нию си­лам, с ко­то­ры­ми часть $A$ воз­дей­ст­ву­ет на часть $B$. Рас­пре­де­ле­ние этих сил по се­че­нию те­ла, во­об­ще го­во­ря, не­рав­но­мер­ное; оно ха­рак­те­ри­зу­ет­ся плот­но­стью по­верх­но­ст­ных сил, опи­сы­вае­мой век­то­ром на­пря­же­ний. Для его оп­ре­де­ле­ния в се­че­нии Π вы­би­ра­ют эле­мен­тар­ную пло­щад­ку пло­ща­дью $ΔS$, со­дер­жа­щую ис­сле­ду­емую точ­ку. От­но­ше­ние сум­мар­ной си­лы $ΔP$, дей­ст­вую­щей на эту пло­щад­ку, к $ΔS$ ха­рак­те­ри­зу­ет сред­нюю по пло­щад­ке плот­ность по­верх­но­ст­ных сил. Ес­ли по­верх­но­ст­ные си­лы рас­пре­де­ле­ны в ок­ре­ст­но­сти точ­ки $M$ не­пре­рыв­но, то при стя­ги­ва­нии пло­щад­ки к точ­ке $M$ пре­дел $lim_(ΔP/ΔS)$ бу­дет иметь впол­не оп­ре­де­лён­ное зна­че­ние $p_n$. Век­тор $p_n$ на­зы­ва­ет­ся век­то­ром на­пря­же­ний в точ­ке $M$ на пло­щад­ке, нор­маль к ко­то­рой за­да­ёт­ся век­то­ром $n$. Этот век­тор име­ет раз­мер­ность си­лы, де­лён­ной на пло­щадь, – $H/м^2$. Н. м. на­зы­ва­ют ус­лов­ным, ес­ли при вы­чис­ле­нии $p_n$ бе­рёт­ся $ΔS$ пло­щад­ки в не­де­фор­ми­ро­ван­ном со­стоя­нии, и ис­тин­ным, ес­ли уч­те­но из­ме­не­ние на­чаль­ной пло­ща­ди пло­щад­ки при де­фор­ма­ции. Век­тор $p_n$ мож­но раз­ло­жить на со­став­ляю­щие: про­ек­цию век­то­ра $p_n$ на нор­маль $n$ на­зы­ва­ют нор­маль­ным на­пря­же­ни­ем ($σ$), про­ек­цию век­то­ра $p_n$ на плос­кость $Π$ – ка­са­тель­ным на­пря­же­ни­ем ($τ$).

Че­рез точ­ку $M$ мож­но про­вес­ти разл. плос­ко­сти и для ка­ж­дой из них ана­ло­гич­ным об­ра­зом по­стро­ить век­тор на­пря­же­ний $p_ν$ ($ν$ – нор­маль к за­дан­ной плос­ко­сти). В ме­ха­ни­ке сплош­ной сре­ды до­ка­зы­ва­ет­ся, что на­пря­жён­ное со­стоя­ние в точ­ке $M$ (т. е. лю­бой век­тор $p_ν$, по­стро­ен­ный в этой точ­ке) пол­но­стью оп­ре­де­ля­ет­ся т. н. тен­зо­ром на­пря­же­ний. Напр., век­тор на­пря­же­ний $p_n$ вы­чис­ля­ет­ся че­рез т. н. тен­зор на­пря­же­ний Ко­ши $p̂$ по фор­му­ле $p_n=p̂·n$.

Н. м. нель­зя оп­ре­де­лить пу­тём пря­мых из­ме­ре­ний, его мож­но лишь вы­чис­лить при не­ко­то­рых пред­по­ло­же­ни­ях о ви­де и ха­рак­те­ре рас­пре­де­ле­ния Н. м. в об­раз­це, напр. в слу­чае од­но­род­но­го на­пря­жён­но­го со­стоя­ния, воз­ни­каю­ще­го при рас­тя­же­нии ци­лин­д­рич. об­раз­ца. При этом в плос­ко­сти, пер­пен­ди­ку­ляр­ной оси об­раз­ца, $σ=P/S_n$ и $τ=0$, где $P$ – рас­тя­ги­ваю­щая си­ла, $S_n$ – пло­щадь по­пе­реч­но­го се­че­ния. Из­вест­ны ме­то­ды кос­вен­но­го оп­ре­де­ле­ния на­пря­жён­но­го со­стоя­ния по фи­зич. эф­фек­там, вы­зван­ным его дей­ст­ви­ем: эф­фек­ту двой­но­го лу­че­пре­лом­ле­ния в ма­те­риа­лах ти­па цел­лу­лои­да, пье­зо­элек­трич. эф­фек­ту и др.

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.

Что мы называем источником тока?

Источником тока или точнее источником с постоянным выходным током называется такой источник электрической энергии, который отдаст во внешнюю цепь ток постоянного значения независимо от падения напряжения на этой цепи, т. е. независимо от электрического сопротивления внешней цепи. Отдаваемый источником ток может иметь постоянное значение только в том случае, когда внешнее сопротивление пренебрежимо мало по сравнению с внутренним сопротивлением источника Rвн. Это бывает только тогда, когда внутреннее сопротивление источника бесконечно велико. Такой источник называется идеальным источником тока.

Графически источник тока представлен на рис. 1.14. Чаще на схемах не показывают внутреннее сопротивление Rвн либо вместо резистора, включаемого последовательно с собственно источником тока, изображают идеальный источник с проводимостью (величина, обратная сопротивлению), обозначаемой Yвн. Проводимость подключают параллельно источнику. На практике источниками тока часто считают источники, внутреннее сопротивление которых значительно больше сопротивления нагрузки, на которую работает данный источник.

И. Хабловски, В. Скулимовски - Электроника в вопросах и ответах

Рис. 1.14.Графическое изображение источника тока:

а — переменного тока; б — постоянного тока

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.

Единица измерения механического напряжения это

Механическое напряжение — это мера внутренних сил, возникающих в деформируемом теле под влиянием внешних воздействий. Механическое напряжение в точке тела измеряется отношением упругой силы, возникающей в теле при деформации, к площади малого элемента сечения, перпендикулярного к этой силе.

Различают две составляющие вектора механического напряжения:

  • Нормальное механическое напряжение — приложено на единичную площадку сечения образца, по нормали к сечению.
  • Касательное механическое напряжение — приложено на единичную площадку сечения образца, в плоскости сечения.

В системе СИ механическое напряжение измеряется в паскалях.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое «Нормальное механическое напряжение» в других словарях:

Механическое напряжение — У этого термина существуют и другие значения, см. Напряжение. Механическое напряжение Размерность L−1MT−2 Единицы измерения СИ … Википедия

механическое напряжение — Stress (Mechanical) Механическое напряжение Мера внутренних сил, возникающих в деформируемом теле под влиянием внешних воздействий. Механическое напряжение в точке тела измеряется отношением упругой силы, возникающей в теле при деформации, к … Толковый англо-русский словарь по нанотехнологии. — М.

Касательное механическое напряжение — Механика сплошных сред Сплошная среда Классическая механика Закон сохранения массы · Закон сохранения импульса … Википедия

Напряжение (механическое) — Механика сплошных сред Сплошная среда Классическая механика Закон сохранения массы · Закон сохранения импульса … Википедия

Напряжение — Напряжение: В Викисловаре есть статья «напряжение» Электрическое напряжение между точками A и B отношение работы электрического поля при переносе пробного заряда из точки A в B к величине этого пробного заряда. Номинальное напряжение… … Википедия

Напряжение — [stress] 1. Мера внутренних сил, возникающих в образце (изделии) под влиянием внешних воздействий, равная отношению величины равнодействвующей силы к площади ее приложения (механическое напряжение); размерность МПа: Смотри также: электрическое… … Энциклопедический словарь по металлургии

Напряжение — механическое, мера внутренних сил, возникающих в деформируемом теле под влиянием внешних воздействий. При изучении Н. в любой точке проводят сечение тела через эту точку (рис. 1). Взаимодействие соприкасающихся по сечению частей тела… … Большая советская энциклопедия

stress — Stress (Mechanical) Механическое напряжение Мера внутренних сил, возникающих в деформируемом теле под влиянием внешних воздействий. Механическое напряжение в точке тела измеряется отношением упругой силы, возникающей в теле при деформации, к … Толковый англо-русский словарь по нанотехнологии. — М.

Арка — У этого термина существуют и другие значения, см. Арка (значения). Арка из каменной кладки 1. Замковый камень 2. Клинчатый камень 3. Внешн … Википедия

Теория и расчет конструкций — Термины рубрики: Теория и расчет конструкций Аварийная расчетная ситуация Автоматизированная система мониторинга технического состояния несущих конструкций … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Единица измерения механического напряжения это

Ø Механическое напряжение

Читайте также: Bms 4s 40a входное напряжение

Ø Упругость, пластичность, хрупкость и твердость

Ø Закон Гука. Модуль упругости.

Механическое напряжение

В деформированном твердом теле, вследствие смещения частиц в кристаллической решетке относительно друг друга, возникают внутренние силы, которые создают в материале напряжение.

Механическим напряжением … называется величина, характеризующая действие внутренних сил в деформированном твердом теле. Механическое напряжение… измеряется внутренней силой, действующей на единицу площади сечения деформированного тела:

Выведем единицу измерения напряжения А:

В системе СИ за единицу s принимается такое механическое напряжение в материале, при котором на площадь сечения в 1 м2 действует внутренняя сила в 1 Н.

Отметим, что все изложенное верно, если напряжение во всех точках сечения одинаково.

Если внутренняя сила действует перпендикулярно сечению, то напряжение называется нормальным sн (например, при деформации продольного растяжения). Если же эта сила действует параллельно сечению, то напряжение называют касательным sк (например, при деформации сдвига).

Упругость, пластичность, хрупкость и твердость

Свойство деформированных твердых тел принимать свою первоначальную форму и свой объем после прекращения действия внешних сил называется упругостью. Деформация тела, которая исчезает после снятия внешних нагрузок на это тело, называется упругой деформацией. Поскольку упруго деформированное тело стремится вернуть свою форму и свой объем, оно действует на тела, вызвавшие его деформацию, с некоторой силой, которую называют Силой упругости. Внутренние силы, возникающие в материале при деформации, тоже называют силами упругости.

Опыт показывает, что тело можно деформировать настолько, что оно не восстановит свою прежнюю форму,- когда внешние воздействия на него исчезнут. Свойство тел сохранять деформацию после снятия внешних нагрузок называют Пластичностью. Остаточная деформация тела, которая сохраняется после снятия внешних нагрузок на тело, называется Пластической деформацией. Упругость (пластичность) тел в основном определяется материалом, из которого они сделаны. Например, сталь и резина упруги, а медь и воск пластичны. Деление материалов на упругие и пластичные условно, так как каждый материал в большинстве случаев обладает одновременно и пластичностью, и упругостью. Например, стальную пружину можно растянуть так, что она уже не сожмется. С другой стороны, медная спираль при небольших растяжениях пружинит (т. е. сжимается, если ее отпустить).

Кроме того; свойства материала сильно зависят от внешних условий. Например, обычно пластичный свинец при низких температурах становится упругим, а упругая сталь при очень больших давлениях и высоких температурах становится пластичной. Опыт показывает, что при постепенном увеличении нагрузок на материал в теле сначала возникают упругие деформации, а затем появляются пластические деформации.

Важными механическими свойствами материалов, которые приходится учитывать в машиностроении, являются хрупкость и твердость.

На практике встречаются материалы, которые при относительно небольших нагрузках упруго деформируются, а при увеличении внешней нагрузки разрушаются прежде, чем у них появится остаточная деформация. Такие материалы называются хрупкими (например, стекло, кирпич). Хрупкие материалы очень чувствительны к ударной нагрузке. При резком ударе хрупкие тела сравнительно легко разрушаются. Твердость материала можно определить различными способами. Обычно более твердым считают тот материал, который оставляет царапины на поверхности другого материала. Опыт показал, что наиболее твердым материалом является алмаз. В настоящее время твердость материала определяют вдавливанием в его поверхность алмазного конуса или стального шара (рис. 13.20). Чем меньше войдет конус в материал при определенной силе вдавливания, тем тверже этот материал.

Твердость материала существенно влияет на величину трения качения. Например, шариковые подшипники делают из твердой стали, так как при этом трение в них получается очень маленьким. Оказывается, твердость материала связана с его прочностью: чем тверже материал, тем он прочнее. Таким образом, определение твердости материала имеет существенное практическое значение.

Читайте также: Напряжение коллектор эмиттер uкэ

Закон Гука. Модуль упругости.

Устройство динамометров — приборов для определения сил, основано на том, что упругая деформация прямо пропорциональна силе, вызывающей эту деформацию.

Связь между упругими деформациями и внутренними силами в материале впервые была установлена английским ученым Р. Гуком.

В настоящее время закон Гука формулируется следующим образом:

Механическое напряжение в упруго деформированном теле прямо пропорционально относительной деформации этого тела:

Величина k, характеризующая зависимость механического напряжения в материале от рода последнего и от внешних условий, называется Модулем упругости. Модуль упругости измеряется механическим напряжением, которое возникает в материале при относительной упругой деформации, равной единице.

Единицей измерения модуля упругости в системе СИ является 1 Н/м2.

Относительную упругую деформацию обычно выражают числом, много меньшим единицы. За редким исключением, получить e, равное единице, практически невозможно, так как материал задолго до этого разрушается. Однако модуль упругости можно найти из опыта по известному напряжению s и при малом e, так как K в. формуле (13.5) — величина постоянная.

В качестве примера рассмотрим применение закона Гука к деформации одностороннего растяжения или сжатия. Формула (13.5) для этого случая принимает вид

Где Е — Обозначает модуль упругости для этого вида деформации; его называют модулем Юнга. Модуль Юнга измеряется нормальным напряжением, которое должно возникнуть в материале при относительной деформации равной единице, т. е, при увеличении длины образца вдвое (DL=L). Отметим, что численное значение модуля Юнга определяют по результатам опытов, проведенных в пределах упругой деформации, и при расчетах берут из таблиц. Поскольку sн=F/S, Из (13.6) получаем: ,F/S=EDL/L, откуда

Здесь за F можно принимать внешнюю силу, которая изменяет, длину тела на DL при поперечном сечении тела S.

Наибольшее напряжение в материале, после исчезновения которого форма и объем тела восстанавливаются, называется пределом упругости. Формулы (13.5) и (13.7) справедливы, пока не перейден предел упругости. При достижении предела упругости в теле возникают пластические деформации. В этом случае может наступить момент, когда при одной и той же нагрузке деформация начнет возрастать и материал разрушается. Нагрузку, при которой в материале возникает наибольшее возможное механическое напряжение, называют разрушающей.

При постройке машин и сооружений всегда создают запас прочности. Запасом прочности называется величина, показывающая, во сколько раз разрушающая нагрузка в самом напряженном месте конструкции больше, чем фактическая максимальная нагрузка.

Механическое напряжение

Классическая механика
Закон сохранения массы · Закон сохранения импульса
Теория упругости
Напряжение · Тензор · Твёрдые тела · Упругость · Пластичность · Закон Гука · Реология · Вязкоупругость
Гидродинамика
Жидкость · Гидростатика · Гидродинамика · Вязкость · Ньютоновская жидкость · Неньютоновская жидкость · Поверхностное натяжение
Основные уравнения
Уравнение непрерывности · Уравнение Эйлера · Уравнения Навье — Стокса · Уравнение диффузии · Закон Гука
Известные учёные
Ньютон · Гук
Бернулли · Эйлер · Коши · Стокс · Навье

Механическое напряжение — это мера внутренних сил, возникающих в деформируемом теле под влиянием различных факторов. Механическое напряжение в точке тела определяется как отношение внутренней силы к единице площади в данной точке рассматриваемого сечения.

Читайте также: Регулятор напряжения br28 n1 f00m144118 bosch

Напряжения являются результатом взаимодействия частиц тела при его нагружении. Внешние силы стремятся изменить взаимное расположение частиц, а возникающие при этом напряжения препятствуют смещению частиц, ограничивая его в большинстве случаев некоторой малой величиной.

Q — механическое напряжение. F — сила, возникшая в теле при деформации. S — площадь.

Различают две составляющие вектора механического напряжения:

  • Нормальное механическое напряжение — приложено на единичную площадку сечения, по нормали к сечению (обозначается ).
  • Касательное механическое напряжение — приложено на единичную площадку сечения, в плоскости сечения по касательной (обозначается ).

Совокупность напряжений, действующих по различным площадкам, проведенным через данную точку, называется напряженным состоянием в точке.

В системе СИ механическое напряжение измеряется в паскалях.

Тензор механического напряжения

Более строго механическое напряжение — тензорная величина. Компоненты тензора напряжений равны отношению компоненты силы , действующей на элементарную площадку к её площади:

Здесь под понимаются компоненты вектора, образованного из нормали к элементарной площадке и её площади :

Таким образом сила, действующая на некий объём V равна интегралу тензора напряжения на границе этого объёма по поверхности этого объёма (в отсутствие объёмных сил):

См. также

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое «Механическое напряжение» в других словарях:

механическое напряжение — деформация напряженное состояние воздействие — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом Синонимы деформациянапряженное состояниевоздействие EN… … Справочник технического переводчика

механическое напряжение — Stress (Mechanical) Механическое напряжение Мера внутренних сил, возникающих в деформируемом теле под влиянием внешних воздействий. Механическое напряжение в точке тела измеряется отношением упругой силы, возникающей в теле при деформации, к … Толковый англо-русский словарь по нанотехнологии. — М.

механическое напряжение — įtempis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Dydis, susijęs su vidinėmis jėgomis, atsirandančiomis išorinių jėgų veikiamoje medžiagoje. Jis išreiškiamas veikiančios jėgos ir ploto, į kurį veikia jėga, dalmeniu. atitikmenys … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

механическое напряжение — įtempis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. stress vok. Beanspruchung, f; Spannung, f rus. механическое напряжение, n; напряжение, n pranc. contrainte, f; contrainte mécanique, f … Fizikos terminų žodynas

механическое напряжение — įtempis statusas T sritis Energetika apibrėžtis Vidinių jėgų, atsiradusių dėl išorinių poveikių, intensyvumas kūno taške, plote, erdvėje. Jis išreiškiamas veikiančios jėgos ir ploto, į kurį veikia jėga, dalmeniu. atitikmenys: angl. stress vok.… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

механическое напряжение — mechaninis įtempis statusas T sritis chemija apibrėžtis Vidinės jėgos, atsirandančios išorinių jėgų veikiamoje medžiagoje. atitikmenys: angl. mechanical stress rus. механическое напряжение … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

механическое напряжение — mechaninis įtempis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. mechanical stress vok. mechanische Biegespannung, f rus. механическое напряжение, n pranc. contrainte mécanique, f … Fizikos terminų žodynas

механическое напряжение, приводящее к отказу (оборудования) — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN stress to failureSTOF … Справочник технического переводчика

Касательное механическое напряжение — Механика сплошных сред Сплошная среда Классическая механика Закон сохранения массы · Закон сохранения импульса … Википедия

Нормальное механическое напряжение — Механика сплошных сред Сплошная среда Классическая механика Закон сохранения массы · Закон сохранения импульса … Википедия

Механическое напряжение обозначение единица измерения

Механическое напряжение — это мера внутренних сил, возникающих в деформируемом теле под влиянием различных факторов. Механическое напряжение в точке тела определяется как отношение внутренней силы к единице площади в данной точке рассматриваемого сечения.

Напряжения являются результатом взаимодействия частиц тела при его нагружении. Внешние силы стремятся изменить взаимное расположение частиц, а возникающие при этом напряжения препятствуют смещению частиц, ограничивая его в большинстве случаев некоторой малой величиной.

Q — механическое напряжение. F — сила, возникшая в теле при деформации. S — площадь.

Различают две составляющие вектора механического напряжения:

  • Нормальное механическое напряжение — приложено на единичную площадку сечения, по нормали к сечению (обозначается ).
  • Касательное механическое напряжение — приложено на единичную площадку сечения, в плоскости сечения по касательной (обозначается ).

Совокупность напряжений, действующих по различным площадкам, проведенным через данную точку, называется напряженным состоянием в точке.

В системе СИ механическое напряжение измеряется в паскалях.

Тензор механического напряжения

Более строго механическое напряжение — тензорная величина. Компоненты тензора напряжений равны отношению компоненты силы , действующей на элементарную площадку к её площади:

Здесь под понимаются компоненты вектора, образованного из нормали к элементарной площадке и её площади :

Таким образом сила, действующая на некий объём V равна интегралу тензора напряжения на границе этого объёма по поверхности этого объёма (в отсутствие объёмных сил):

См. также

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое «Механическое напряжение» в других словарях:

механическое напряжение — деформация напряженное состояние воздействие — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом Синонимы деформациянапряженное состояниевоздействие EN… … Справочник технического переводчика

механическое напряжение — Stress (Mechanical) Механическое напряжение Мера внутренних сил, возникающих в деформируемом теле под влиянием внешних воздействий. Механическое напряжение в точке тела измеряется отношением упругой силы, возникающей в теле при деформации, к … Толковый англо-русский словарь по нанотехнологии. — М.

механическое напряжение — įtempis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Dydis, susijęs su vidinėmis jėgomis, atsirandančiomis išorinių jėgų veikiamoje medžiagoje. Jis išreiškiamas veikiančios jėgos ir ploto, į kurį veikia jėga, dalmeniu. atitikmenys … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

Читайте также: Регулятор напряжения для генератора 2105

механическое напряжение — įtempis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. stress vok. Beanspruchung, f; Spannung, f rus. механическое напряжение, n; напряжение, n pranc. contrainte, f; contrainte mécanique, f … Fizikos terminų žodynas

механическое напряжение — įtempis statusas T sritis Energetika apibrėžtis Vidinių jėgų, atsiradusių dėl išorinių poveikių, intensyvumas kūno taške, plote, erdvėje. Jis išreiškiamas veikiančios jėgos ir ploto, į kurį veikia jėga, dalmeniu. atitikmenys: angl. stress vok.… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

механическое напряжение — mechaninis įtempis statusas T sritis chemija apibrėžtis Vidinės jėgos, atsirandančios išorinių jėgų veikiamoje medžiagoje. atitikmenys: angl. mechanical stress rus. механическое напряжение … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

механическое напряжение — mechaninis įtempis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. mechanical stress vok. mechanische Biegespannung, f rus. механическое напряжение, n pranc. contrainte mécanique, f … Fizikos terminų žodynas

механическое напряжение, приводящее к отказу (оборудования) — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN stress to failureSTOF … Справочник технического переводчика

Касательное механическое напряжение — Механика сплошных сред Сплошная среда Классическая механика Закон сохранения массы · Закон сохранения импульса … Википедия

Нормальное механическое напряжение — Механика сплошных сред Сплошная среда Классическая механика Закон сохранения массы · Закон сохранения импульса … Википедия

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.

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.

Читайте также: Рассчитать силу тока при известных напряжении мощности

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 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

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.

Нормальное механическое напряжение

Нормальное механическое напряжение

Механика сплошных сред
Сплошная среда
Классическая механика
Закон сохранения массы · Закон сохранения импульса
Теория упругости
Напряжение · Тензор · Твёрдые тела · Упругость · Пластичность · Закон Гука · Реология · Вязкоэластичность
Гидродинамика
Жидкость · Гидростатика · Гидродинамика · Вязкость · Ньютоновская жидкость · Неньютоновская жидкость · Поверхностное натяжение
Основные уравнения
Уравнение непрерывности · Уравнение Эйлера · Уравнения Навье — Стокса · Уравнение диффузии · Закон Гука
Известные учёные
Ньютон · Гук
Бернулли · Эйлер · Коши · Стокс · Навье

Механическое напряжение — это мера внутренних сил, возникающих в деформируемом теле под влиянием внешних воздействий. Механическое напряжение в точке тела измеряется отношением упругой силы, возникающей в теле при деформации, к площади малого элемента сечения, перпендикулярного к этой силе.

Читайте также: Где можно находиться при осмотре силовых трансформаторов находящихся под напряжением

Различают две составляющие вектора механического напряжения:

  • Нормальное механическое напряжение — приложено на единичную площадку сечения образца, по нормали к сечению.
  • Касательное механическое напряжение — приложено на единичную площадку сечения образца, в плоскости сечения.

В системе СИ механическое напряжение измеряется в паскалях.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое «Нормальное механическое напряжение» в других словарях:

Механическое напряжение — У этого термина существуют и другие значения, см. Напряжение. Механическое напряжение Размерность L−1MT−2 Единицы измерения СИ … Википедия

механическое напряжение — Stress (Mechanical) Механическое напряжение Мера внутренних сил, возникающих в деформируемом теле под влиянием внешних воздействий. Механическое напряжение в точке тела измеряется отношением упругой силы, возникающей в теле при деформации, к … Толковый англо-русский словарь по нанотехнологии. — М.

Касательное механическое напряжение — Механика сплошных сред Сплошная среда Классическая механика Закон сохранения массы · Закон сохранения импульса … Википедия

Напряжение (механическое) — Механика сплошных сред Сплошная среда Классическая механика Закон сохранения массы · Закон сохранения импульса … Википедия

Напряжение — Напряжение: В Викисловаре есть статья «напряжение» Электрическое напряжение между точками A и B отношение работы электрического поля при переносе пробного заряда из точки A в B к величине этого пробного заряда. Номинальное напряжение… … Википедия

Напряжение — [stress] 1. Мера внутренних сил, возникающих в образце (изделии) под влиянием внешних воздействий, равная отношению величины равнодействвующей силы к площади ее приложения (механическое напряжение); размерность МПа: Смотри также: электрическое… … Энциклопедический словарь по металлургии

Напряжение — механическое, мера внутренних сил, возникающих в деформируемом теле под влиянием внешних воздействий. При изучении Н. в любой точке проводят сечение тела через эту точку (рис. 1). Взаимодействие соприкасающихся по сечению частей тела… … Большая советская энциклопедия

stress — Stress (Mechanical) Механическое напряжение Мера внутренних сил, возникающих в деформируемом теле под влиянием внешних воздействий. Механическое напряжение в точке тела измеряется отношением упругой силы, возникающей в теле при деформации, к … Толковый англо-русский словарь по нанотехнологии. — М.

Арка — У этого термина существуют и другие значения, см. Арка (значения). Арка из каменной кладки 1. Замковый камень 2. Клинчатый камень 3. Внешн … Википедия

Теория и расчет конструкций — Термины рубрики: Теория и расчет конструкций Аварийная расчетная ситуация Автоматизированная система мониторинга технического состояния несущих конструкций … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • Напряжение
  • Реле
  • Трансформатор
  • Что такое рекуперация на электровозе
  • Чем отличается электровоз от тепловоза
  • Чем глушитель отличается от резонатора
  • Стойки стабилизатора как определить неисправность
  • Стабилизатор поперечной устойчивости как работает