As jy ruimte-tyd in ag neem, is die wêreld om jou driedimensioneel – of dalk selfs vierdimensioneel. Desondanks word 2D-benaderings dikwels in ingenieursanalise gebruik om op modellering en berekeninge te bespaar.

Die idee van vlakspanning en -vervorming is iets wat jy heeltyd hoor in Eindige Element-analise en soliede meganika in die algemeen, maar wat beteken dit?

Die belangrikste verskil tussen vlakspanning en 'n vlakvervorming is dat, soos wiskundig gemodelleer, vlakspanning nie in werklikheid kan bestaan ​​nie, terwyl vlakspanning in werklikheid kan bestaan.

Vliegtuigspanningsprobleme ignoreer die variasie in spanning oor die dikte. In wese is vlakspanning 'n wiskundige benadering, terwyl 'n vlakspanning 'n werklike toestand in komponente is.

Boonop word die vlakspanningsmetode vir baie dun voorwerpe gebruik. In hierdie geval word aanvaar dat die spanning in buite-vlak rigtings nul is. Spanning bestaan ​​net binne die vlak.

Daarteenoor word die vlakvervormingsmetode vir dik voorwerpe gebruik. Dit neem aan dat al die vervorming in buite-die-vlak-rigtings gelyk is aan nul en slegs binne die vlak bestaan.

Kom ons bespreek hierdie konsepte in detail.

Vliegtuigstresanalise is 'n integrale deel van FEA.

Wat word bedoel met spanning en spanning?

Stress en vervorming is twee terme wat in Fisika gebruik word om kragte te beskryf wat veroorsaak dat voorwerpe vervorm. Amateriaal se spanning is die krag wat op sy eenheidsarea inwerk. Die inspanning wat 'n liggaam onder spanning uitoefen, staan ​​bekend as spanning.

Vervorming van 'n voorwerp vind plaas wanneer die vervormende krag toegepas word. ’n Opponerende krag sal in die voorwerp gegenereer word om dit terug te keer na sy oorspronklike vorm en grootte. Die herstellende krag se grootte en rigting sal gelyk wees aan dié van die toegepaste vervormingskrag. Spanning is die meting van hierdie herstellende krag per oppervlakte-eenheid.

Die term spanning verwys na die misvorming van 'n liggaam wat deur stres veroorsaak word . Wanneer 'n ewewigtige liggaam aan stres onderwerp word, vind spanning plaas. 'n Voorwerp kan verklein of verleng word as gevolg van sy toegepaste spanning. As 'n fraksionele verandering kan vervorming gedefinieer word as 'n toename in volume, lengte of geometrie. As gevolg hiervan het dit geen dimensie nie.

Jy kan vlakspanning analiseer vir verskeie tweedimensionele strukture.

Wat is 'n vlakspanning?

Vlakspanning word gedefinieer as 'n toestand van spanning waar geen normale spanning, 0, toegepas word nie, en geen skuifspannings, Oyz en Orz, loodreg op die x-y-vlak toegepas word nie.

Vliegspanning vind plaas wanneer alle nie-nul spanningskomponente in 'n enkele vlak lê (d.i. 'n tweeassige toestand van spanning). Plastiekdele met dun wande ly dikwels aan hierdie spanningstoestand, waar σ3 <<< σ1, σ2. Slegs 'n klein fraksie van die spannings wat parallel met die oppervlak optree, word in die dikte ontwikkelrigting.

Wat is 'n vliegtuigstam?

Vliegtuigvervorming is die fisiese vervorming van 'n liggaam wat plaasvind wanneer die materiaal in 'n rigting parallel aan 'n vlak verplaas word. Metale is geneig tot spanningskorrosie wanneer vlakvervorming voorkom.

Die term "vlakvervorming" verwys na die feit dat vervorming slegs in die vlak kan voorkom, wat beteken dat geen vervorming buite die vlak is nie. sal plaasvind. In hierdie geval verhoed die grenstoestand beweging in die buite-vlak rigting. Buite-vlak spanning is nie teenwoordig nie, want die beweging word beperk. In plaas daarvan, as gevolg van bewegingsvastheid, sal spanning gegenereer word.

Verskille tussen Vlakspanning En Vervorming

Vliegtuigspanning en -vervorming is onderling verwant aangesien spanning gelyk is aan die spanning wat geproduseer word. Tog het hulle 'n hele paar verskille.

Wanneer vlakspanning toegepas word, kan vervorming in die dikte van die element voorkom. Dus, die element sal dunner word wanneer dit gestrek word, en dit sal dikker word wanneer dit saamgepers word.

Aan die ander kant, tydens vlakvervorming, kan buite-vlak vervormings (dikte) nie plaasvind nie, omdat die vervormings is ten volle vas. Op hierdie manier bou spanning op in die buite-vlak rigting terwyl die plaat in-vlak spanning opneem.

Afgesien hiervan het beide hierdie ontledings redelik verskillende gebruike.

Vliegtuigspanning is oor die algemeen geskik vir die ontleding van elemente met relatief beperkte diepte uit vlakke, soos bokseof swaar silinders. Dit is tipies slegs moontlik om hierdie analise uit te voer met behulp van strukturele of generiese FE-sagteware, nie geotegniese analise-sagteware nie.

In teenstelling hiermee kan vlakvervorming gebruik word om deursnee van elemente met byna oneindige diepte uit te ontleed van 'n vlak of lineêre strukture, gewoonlik dié met konstante deursnee, met lengtes wat as byna oneindig beskou kan word in vergelyking met hul deursneegrootte en wat weglaatbare lengteveranderinge onder las het.

Hier is 'n tabel van vergelykings tussen vliegtuigspanning en spanning vir jou:

Vlakspanning VS vervorming.

Hier is 'n klein videogreep wat die konsepte van vlakspanning en vlakspanning verduidelik.

Vliegtuigspanning en -vlakspanning.

Waar vind vliegtuigspanning plaas?

Die vlakspanningstoestande kom hoofsaaklik in twee dimensies voor. As jy 'n plaat beskou as 'n element waarop spanning toegepas word, sal dit heel waarskynlik op sy oppervlak inwerk.

Is Vlakspanning tweedimensioneel of driedimensioneel?

Vlakspanning is altyd 'n tweedimensionele toestand aangesien jy reeds die waarde van spanning in enige een rigting as nul aanneem.

Wat is Vlakspanning Maksimum?

Daar is twee waardes van vlakspanning wat is:

• Maksimum in vlakspanning is gelyk aan 6,3 ksi
• Maksimum uit- van-vlakspanning is ongeveer 10,2 ksi

Volgens hierdie waardes is vlakspanning uit die vlak meer as dié van in-vlakspanning.

Jy kan FEA gebruik om stres en spanning vir verskillende voorwerpe te ontleed.

Waarvoor word strestransformasies gebruik?

'n Spanningstransformasie word algemeen gebruik om die spanning op 'n element wat anders georiënteerd is, te bepaal.

Wanneer 'n voorwerp iewers geplaas word, ervaar dit stres van verskeie eksterne faktore as gevolg van die werking van veelvuldige kragte. Die waarde van hierdie spanning verskil regdeur die voorwerp en verskillende areas van streskonsentrasie. Hierdie stres hang egter af van daardie voorwerp se verwysingsraamwerk.

Deur strestransformasie-analisetegnieke te gebruik, kan jy maklik die stres wat op die gegewe liggaam uitgeoefen word, meet.

Finale wegneemete

• Stres en spanning is albei verskynsels wat jy bestudeer en hoor as jy verwant is aan die veld van soliede meganika. Elke voorwerp, hetsy tweedimensioneel of driedimensioneel, ervaar hierdie twee kragte. Hulle is albei onderling verwant.
• Die konsep van vlakspanning is bloot 'n benadering gebaseer op wiskunde, terwyl die vlakspanning fisies uittree in terme van sy komponente.
• Jy kan vlakspanningsanalise gebruik vir 'n dun voorwerp met beperkte diepte, anders as vlakvervorming, wat voorwerpe van oneindige diepte ontleed.
• In-vlakspanning is die spanning langs een komponent altyd nul. Aan die ander kant neem die vlakvervorming aan dat die vervorming in een rigting nul is.
• Vliegtuigspanning veroorsaak buite-vlak vervormings, terwyl vlakvervorming nie enige buite-vlak vervormings toelaat nie.

Verwante artikels

2 Pi r & Pi r Squared: Wat is die verskil?

Wat is die verskil tussen vektore en tensors? (Verduidelik)

Wat is die verskil tussen ortogonaal, normaal en loodreg wanneer met vektore te doen word? (Verduidelik)