As jo ​​romte-tiid beskôgje, is de wrâld om jo hinne trijediminsjonaal - of miskien sels fjouwerdiminsjonaal. Dochs wurde 2D-approximaasjes faak brûkt yn technyske analyze om te besparjen op modellering en berekkeningen.

It begryp fan fleantúchstress en strain is iets dat jo de hiele tiid hearre yn Finite Element Analysis en solide meganika yn it algemien, mar wat betsjut it?

It wichtichste ferskil tusken fleantúchspanning en in fleantúchspanning is dat, lykas mathematysk modelearre, fleantúchstress net yn 'e realiteit kin bestean, wylst flakspanning yn 'e realiteit bestean kin.

Plane stressproblemen negearje de fariaasje yn stress oer de dikte. Yn wêzen is fleantúchspanning in wiskundige approximaasje, wylst in fleantúchspanning in feitlike betingst is yn komponinten.

Boppedat wurdt de fleanmasinesmetoade brûkt foar tige tinne objekten. Yn dit gefal wurdt oannommen dat de spanning yn rjochtingen bûten it fleantúch nul is. Stress bestiet allinnich binnen it fleantúch.

Yn tsjinstelling wurdt de plane strain metoade brûkt foar dikke objekten. It giet derfan út dat alle spanning yn rjochtingen bûten it fleantúch gelyk is oan nul en allinich binnen it fleantúch bestiet.

Litte wy dizze begripen yn detail beprate.

Plane stress analysis is in yntegraal ûnderdiel fan FEA.

Wat wurdt bedoeld mei stress en spanning?

Stressen en spanningen binne twa termen dy't yn 'e natuerkunde brûkt wurde om krêften te beskriuwen dy't objekten ferfoarmje. INDe spanning fan it materiaal is de krêft dy't op syn ienheidsgebiet wurket. De ynspanning útoefene troch in lichem ûnder stress stiet bekend as strain.

Deformaasje fan in objekt komt foar as de ferfoarmjende krêft wurdt tapast. In tsjinoerstelde krêft sil wurde generearre binnen it objekt om it werom te jaan nei syn oarspronklike foarm en grutte. De omfang en rjochting fan 'e herstellende krêft sil gelyk wêze oan dy fan' e tapaste deformearjende krêft. Stress is de mjitting fan dizze herstellende krêft per ienheid gebiet.

De term strain ferwiist nei de misfoarming fan in lichem feroarsake troch stress . As in lykwichtige lichem ûnderwurpen wurdt oan stress, komt spanning foar. In foarwerp kin wurde fermindere of ferlingd fanwege syn tapaste spanning. As fraksjonele feroaring kin strain wurde definiearre as in ferheging fan folume, lingte of mjitkunde. As gefolch hat it gjin diminsje.

Jo kinne fleantúchstress analysearje foar ferskate twadiminsjonale struktueren.

Wat is in fleanmasinesstress?

Plane stress wurdt definiearre as in steat fan stress dêr't gjin normale stress, 0, wurdt tapast, en gjin shear spanningen, Oyz en Orz, wurde tapast loodrecht op it x-y fleantúch.

Plane stress komt foar as alle non-nul stress komponinten lizze yn ien fleantúch (dus in biaxiale steat fan stress). Plastic dielen mei tinne muorren faak lêst fan dizze stress steat, dêr't σ3 <<< σ1, σ2. Allinich in lyts fraksje fan 'e spanningen dy't parallel oan it oerflak wurkje, wurde ûntwikkele yn' e dikterjochting.

What Is a Plane Strain?

Plane strain is de fysike deformaasje fan in lichem dy't optreedt as it materiaal ferpleatst wurdt yn in rjochting parallel oan in fleantúch. Metalen binne gefoelich foar stresscorrosie as fleantúchspanning optreedt.

De term "plane-strain" ferwiist nei it feit dat strain allinich yn it fleantúch kin foarkomme, wat betsjut dat gjin út-fleane-strain sil foarkomme. Yn dit gefal foarkomt de grinsbetingst beweging yn 'e rjochting bûten it fleantúch. Out-of-plane strain is net oanwêzich om't de beweging beheind is. Ynstee, fanwege beweging fixity, stress wurdt generearre.

Ferskillen tusken Plane Stress En Strain

Plane stress en strain binne inoar ferbûn as stress is lyk oan de strain produsearre. Dochs hawwe se nochal wat ferskillen.

As fleantúchspanning wurdt tapast, kin spanning foarkomme yn 'e dikte fan it elemint. Sa sil it elemint tiner wurde as it útrekt wurdt, en it wurdt dikker by it komprimearjen.

Oan de oare kant kinne by fleantúchspanning net bûten it fleantúch deformaasjes (dikte) foarkomme om't de deformaasjes binne folslein fêst. Op dizze manier wurdt spanning opboud yn 'e rjochting bûten it fleantúch, wylst de plaat spanning yn it fleantúch opnimt.

Dêrfan hawwe beide analyzes frijwat oars gebrûk.

Plane stress is oer it algemien passend foar it analysearjen fan eleminten mei relatyf beheinde djipte út fleantugen, lykas doazenof swiere silinders. It is typysk allinich mooglik om dizze analyse út te fieren mei strukturele of generike FE-software, net geotechnyske analysesoftware.

Yn tsjinstelling kin fleantúchspanning brûkt wurde om trochsneedingen fan eleminten te analysearjen mei hast ûneinige djipte út fan in fleantúch of lineêre struktueren, meastentiids dy mei konstante trochsneed, mei lingten dy't hast ûneinich beskôge wurde kinne yn ferliking mei har dwerstrochsneed grutte en dy't hawwe negligible lingte feroarings ûnder load.

Hjir is in tabel fan fergelikingen tusken fleanmasines en strain foar jo:

Plane stress VS strain.

Hjir is in lytse fideoklip dy't de begripen fan fleantúchstress en fleanmasine útlein.

Plane stress en fleantúchstrain.

Wêr komt fleanmasines foar?

De fleantúchspanningsomstannichheden komme benammen foar yn twa diminsjes. As jo ​​​​in plaat beskôgje as in elemint wêrop stress wurdt tapast, sil it nei alle gedachten op syn oerflak hannelje.

Is Plane Stress twadiminsjoneel of trijediminsjoneel?

Plane stress is altyd in twadiminsjonale betingst as jo de wearde fan stress yn ien rjochting al oannimme as nul.

Wat is Plane Stress Maximum?

D'r binne twa wearden fan fleantúchspanning dy't binne:

• Maksimum yn fleantúchspanning is lyk oan 6,3 ksi
• Maksimum út- stress fan it fleantúch is likernôch 10,2 ksi

Neffens dizze wearden is fleantúchspanning út it fleantúch mear dan dy fan yn-plane stress.

Jo kinne FEA brûke om stress en spanning te analysearjen foar ferskate objekten.

Wêr wurde stresstransformaasjes foar brûkt?

In stresstransformaasje wurdt faak brûkt om de stress te bepalen op in elemint dat oars oriïntearre is.

As in objekt earne pleatst wurdt, ûnderfynt it stress fan ferskate eksterne faktoaren troch de aksje fan meardere krêften. De wearde fan dizze stress ferskilt troch it objekt en ferskate gebieten fan stresskonsintraasje. Dizze stress hinget lykwols ôf fan it referinsjeramt fan dat objekt.

Mei help fan stresstransformaasje-analyzetechniken kinne jo maklik de stress mjitten dy't op it opjûne lichem wurdt útoefene.

Final Takeaway

• Stress en spanning binne beide ferskynsels dy't jo studearje en hearre as jo besibbe binne oan it fjild fan fêste meganika. Elk objekt, itsij twadiminsjonaal as trijediminsjonaal, belibbet dizze twa krêften. Se binne beide mei-inoar besibbe.
• It konsept fan fleantúchstress is mar in oanwizing basearre op wiskunde, wylst de fleantúchspanning fysyk útkomt yn termen fan syn komponinten.
• Jo kinne fleanmasinessanalyse brûke foar in tinne objekt mei beheinde djipte, oars as plane strain, dy't analysearret foarwerpen fan ûneinige djipte.
• In-plane stress, de spanning lâns ien komponint is altyd nul. Oan 'e oare kant nimt de fleanmasine oan dat de spanning yn ien rjochting nul is.
• Plane stress feroarsaket deformaasjes bûten it fleantúch, wylst fleantúchspanning gjin deformaasjes bûten it fleantúch tastean.

Related Articles

2 Pi r & amp; Pi r Squared: Wat is it ferskil?

Wat is it ferskil tusken fektors en tensors? (útlein)

Wat is it ferskil tusken ortogonaal, normaal en perpendicular by it omgean mei vectoren? (útlein)