Напряжение в тонких балках[править | править код]
Для моделирования напряжений удочку можно считать одномерной.
Анализ напряжений значительно упрощается также для тонких стержней, балок или проволоки однородного (или плавно меняющегося) состава и поперечного сечения, которые подвергаются умеренному изгибу и скручиванию. Для этих тел можно рассматривать только поперечные сечения, перпендикулярные оси стержня, и переопределить «частицу» как кусок проволоки с бесконечно малой длиной между двумя такими поперечными сечениями. Обычное напряжение поэтому сводится к скаляру (растяжение или сжатие стержня), но необходимо также учитывать напряжение изгиба (которое пытается изменить кривизну стержня в некотором направлении, перпендикулярном оси) и напряжение скручивания (которое пытается повернуть или раскрутить его вокруг своей оси).
Другие описания напряжений[править | править код]
Тензор напряжений Коши используется для анализа напряжений материальных тел, испытывающих небольшие деформации, где различиями в распределении напряжений в большинстве случаев можно пренебречь. Для больших деформаций или конечных деформаций требуются другие методы описания напряжений, такие как первый и второй тензоры напряжений Пиолы — Кирхгофа, тензор напряжений Био и тензор напряжений Кирхгофа.
Твердые тела, жидкости и газы обладают полями напряжений. Статические жидкости поддерживают нормальное напряжение, но текут под действием напряжения сдвига. Движущиеся вязкие жидкости могут сопротивляться напряжению сдвига (динамическое давление). Твердые тела могут выдерживать как сдвиговые, так и нормальные напряжения, при этом пластичные материалы разрушаются при сдвиге, а хрупкие материалы — при нормальном напряжении. Все материалы обладают зависимыми от температуры изменениями свойств, связанных с напряжением, а неньютоновские материалы изменяются в зависимости от скорости.
Закаленное заднее стекло автомобиля. Изменения напряжения в стекле четко видны при фотографировании через поляризационный фильтр (нижний рисунок).
Анализ напряжений[править | править код]
Анализ напряжений — это раздел прикладной физики, который рассматривает вопрос об определении распределения внутренних сил в твердых телах. Это важный метод в инженерных науках для изучения и проектирования таких конструкций, как туннели, плотины, механические части и каркасы конструкций, при заданных или ожидаемых нагрузках. Анализ напряжений также важен во многих других дисциплинах; например, в геологии для изучения таких явлений, как тектоника плит, вулканизм и лавины; и в биологии, для понимания анатомии живых существ.
Do'stlaringiz bilan baham: |