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 = 10 6 Па. В технической системе единицы напряжения измеряются в килограммах силы на миллиметр в квадрате (кгс/мм 2 ).
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.
Напряжения в поперечном сечении при растяжении.
Знак напряжений зависит от знака внутренней силы на рассматриваемом участке стержня. Для обеспечения необходимой прочности элементов и конструкций напряжения не должны превышать допустимых значений. При растяжении и сжатии в сечении действует только нормальное напряжение. Напряжения могут рассматриваться как силы, приходящиеся на единицу площади.
Электрическое напряжение, единицы напряжения. Измерение напряжения | Физика 8 класс #14 | Инфоурок
Таким образом, направление и знак напряжения в сечении совпадают с направлением и знаком силы в сечении.
Нормальное напряжение можно рассчитать по формуле:
P N
A A
Р — внешняя сила,
N — внутренняя продольная сила в сечении,
А — площадь поперечного сечения.
Таким образом: величина напряжения прямо пропорциональна продольной силе и обратно пропорциональна площади поперечного сечения.
Нормальные напряжения действуют при растяжении от сечения, а при сжатии к сечению.
Размерность напряжений: Н/м 2 (Па), однако это слишком малая единица, и практически напряжения рассчитывают в Н/мм 2 (МПа):
1 МПа = 10 6 Па = 1 Н/мм 2 .
Поперечные размеры стержня в результате деформирования также изменяются, при этом при растяжении они уменьшаются, а при сжатии – увеличиваются.
Источник: studopedia.ru
Напряжения
Напряжение в механике — это мера интенсивности распределения внутренних сил R в окрестности точки в пределах данного сечения площадью A.
Таким образом, напряжения p измеряются в единицах силы, отнесенной к единице площади dA
Полные напряжения в точке
Единица измерения напряжений — Паскаль (Н/м 2 =Па).
Рассмотрим подробнее:
Система приложенных к телу внешних нагрузок, приводит к возникновению в его сечениях внутренней силы R и момента M
Урок 148 (осн). Электрическое напряжение. Вольтметры
Внутренние сила и момент в сечении бруса
При этом надо понимать что внутренняя сила и внутренний момент воздействуют на всё сечение бруса в целом.
Выделим в рассматриваемом сечении элементарную площадку dA бесконечно малой площади.
Элементарная площадка в сечении бруса
Полное напряжение – часть внутренних усилий, приходящаяся на конкретную точку сечения.
Вектор полного напряжения в точке
Обозначение полного напряжения в точке – p.
Единица измерения – Паскаль [Па] (Н/м 2 ).
Ввиду того, что большинство конструкционных материалов обладает высокой прочностью часто напряжения, возникающие в них, измеряются в кратных величинах, например мегапаскаль [МПа].
В общем случае вектор полного напряжения в точке может располагаться под любым углом к сечению. В таких случаях для существенного упрощения расчетов его удобно раскладывать на составляющие (проекции):
Нормальное и касательное напряжения
Проекция вектора полного напряжения p на нормаль к сечению называется нормальным напряжением и обозначается через σ, а проекция вектора полного напряжения на плоскость сечения называется касательным напряжением и обозначается через τ.
Разложение вектора полного напряжения на две указанные составляющие имеет конкретный физический смысл – с нормальным напряжением связано разрушение путем отрыва, а с касательным – разрушение путем сдвига или среза.
В частных случаях (например при растяжении-сжатии и кручении) в поперечных сечениях бруса имеют место только нормальные и только касательные напряжения соответственно.
При решении таких задач, величина нормальных и касательных напряжений сравнивается с соответствующими допустимыми значениями напряжений.
Уважаемые студенты!
На нашем сайте можно получить помощь по техническим и другим предметам:
✔ Решение задач и контрольных
✔ Выполнение учебных работ
✔ Помощь на экзаменах
Источник: isopromat.ru