Nëse merrni parasysh hapësirën-kohën, bota përreth jush është tre-dimensionale – ose ndoshta edhe katër-dimensionale. Megjithatë, përafrimet 2D shpesh përdoren në analizat inxhinierike për të kursyer në modelim dhe llogaritje.

Nocioni i stresit dhe sforcimit të planit është diçka që e dëgjoni gjatë gjithë kohës në Analizën e Elementeve të Fundme dhe mekanikën e ngurtë në përgjithësi, por çfarë a do të thotë?

Dallimi kryesor midis sforcimit të rrafshët dhe sforcimit të rrafshët është se, siç është modeluar matematikisht, sforcimi i rrafshët nuk mund të ekzistojë në realitet, ndërsa sforcimi i rrafshët mund të ekzistojë në realitet.

Problemet e stresit të planit injorojnë ndryshimin e stresit përgjatë trashësisë. Në thelb, sforcimi i rrafshët është një përafrim matematikor, ndërsa sforcimi i rrafshët është një gjendje aktuale në komponentë.

Për më tepër, metoda e sforcimit të planit përdoret për objekte shumë të holla. Në këtë rast, sforcimi në drejtimet jashtë planit supozohet të jetë zero. Stresi ekziston vetëm brenda rrafshit.

Në të kundërt, metoda e sforcimit të rrafshët përdoret për objekte të trasha. Ai supozon se e gjithë sforcimi në drejtimet jashtë planit është i barabartë me zero dhe ekziston vetëm brenda rrafshit.

Le t'i diskutojmë këto koncepte në detaje.

Analiza e stresit të planit është një pjesë integrale e FEA.

Çfarë nënkuptohet me stres dhe tendosje?

Sforcimet dhe sforcimet janë dy terma të përdorur në fizikë për të përshkruar forcat që shkaktojnë deformimin e objekteve. AStresi i materialit është forca që vepron në sipërfaqen e njësisë së tij. Përpjekja e ushtruar nga një trup nën stres njihet si sforcimi.

Deformimi i një objekti ndodh kur zbatohet forca deformuese. Brenda objektit do të krijohet një forcë kundërshtare për ta kthyer atë në formën dhe madhësinë e tij origjinale. Madhësia dhe drejtimi i forcës rivendosëse do të jenë të barabarta me ato të forcës deformuese të aplikuar. Stresi është matja e kësaj force rivendosëse për njësi sipërfaqe.

Termi sforcim i referohet deformimit të një trupi të shkaktuar nga stresi . Kur një trup i ekuilibruar i nënshtrohet stresit, ndodh tendosje. Një objekt mund të zvogëlohet ose zgjatet për shkak të tendosjes së tij të aplikuar. Si një ndryshim i pjesshëm, sforcimi mund të përkufizohet si një rritje në vëllim, gjatësi ose gjeometri. Si rezultat, ai nuk ka asnjë dimension.

Ju mund të analizoni stresin e rrafshët për struktura të ndryshme dydimensionale.

Çfarë është sforcimi i planit?

Stresi planor përkufizohet si një gjendje sforcimi ku nuk aplikohet sforcim normal, 0, dhe asnjë sforcim prerës, Oyz dhe Orz, nuk zbatohen pingul me rrafshin x-y.

Stresi i planit ndodh kur të gjithë komponentët e stresit jo zero shtrihen në një plan të vetëm (d.m.th., një gjendje stresi biaksial). Pjesët plastike me mure të hollë shpesh vuajnë nga kjo gjendje stresi, ku σ3 <<< σ1, σ2. Vetëm një pjesë e vogël e sforcimeve që veprojnë paralelisht me sipërfaqen zhvillohen në trashësidrejtim.

Çfarë është një tendosje aeroplan?

Tendosje planore është deformimi fizik i një trupi që ndodh kur materiali zhvendoset në një drejtim paralel me një rrafsh. Metalet janë të prirur ndaj korrozionit të stresit kur ndodh sforcimi në plan.

Termi "sforcim në plan" i referohet faktit se sforcimi mund të ndodhë vetëm brenda planit, që do të thotë se asnjë sforcim jashtë planit do të ndodhë. Në këtë rast, gjendja kufitare parandalon lëvizjen në drejtim jashtë planit. Sforcimi jashtë planit nuk është i pranishëm sepse lëvizja është e kufizuar. Në vend të kësaj, për shkak të fiksimit të lëvizjes, stresi do të krijohet.

Dallimet midis stresit dhe tendosjes në plan

Stresi dhe sforcimi i planit janë të ndërlidhura pasi stresi është i barabartë me sforcimin e prodhuar. Megjithatë, ata kanë mjaft dallime.

Kur aplikohet sforcimi i rrafshët, mund të ndodhë sforcimi në trashësinë e elementit. Kështu, elementi do të bëhet më i hollë kur të shtrihet dhe ai do të bëhet më i trashë kur të ngjeshet.

Nga ana tjetër, gjatë sforcimit të planit, deformimet (trashësia) jashtë planit nuk mund të ndodhin sepse deformimet janë fiksuar plotësisht. Në këtë mënyrë, stresi krijohet në drejtimin jashtë planit ndërsa pllaka merr stresin brenda planit.

Përveç kësaj, të dyja këto analiza kanë përdorim mjaft të ndryshëm.

Stresi i planit është përgjithësisht i përshtatshëm për analizimin e elementeve me thellësi relativisht të kufizuar jashtë planeve, të tilla si kutitëose cilindra të rëndë. Zakonisht është e mundur të kryhet kjo analizë vetëm duke përdorur softuerin strukturor ose gjenerik FE, jo softuerin e analizës gjeoteknike.

Në të kundërt, sforcimi i rrafshët mund të përdoret për të analizuar seksionet kryq të elementeve me thellësi pothuajse të pafundme. të një plani ose strukturash lineare, zakonisht ato me prerje tërthore konstante, me gjatësi që mund të konsiderohen pothuajse të pafundme në krahasim me madhësinë e tyre të prerjes tërthore dhe që kanë ndryshime të papërfillshme të gjatësisë nën ngarkesë.

Këtu është një tabelë krahasimesh ndërmjet stresit të avionit dhe sforcimit për ju:

Stresi plani VS sforcimi.

Këtu është një videoklip i vogël që shpjegon konceptet e stresit në plan dhe sforcimit të planit.

Stresi i planit dhe sforcimisforcim.

Ku ndodh stresi i planit?

Kushtet e stresit të rrafshët ndodhin kryesisht në dy dimensione. Nëse e konsideroni një pllakë një element mbi të cilin ushtrohet stres, ajo ka shumë të ngjarë të veprojë në sipërfaqen e saj.

A është sforcimi i planit dy-dimensionale apo tredimensionale?

Stresi i planit është gjithmonë një gjendje dy-dimensionale pasi ju tashmë e supozoni vlerën e stresit në çdo drejtim si zero.

Çfarë është Stresi i Planit Maksimal?

Ekzistojnë dy vlera të stresit të rrafshët të cilat janë:

• Maksimumi në stresin plan është i barabartë me 6.3 ksi
• Maksimumi jashtë- sforcimi i planit është afërsisht 10,2 ksi

Sipas këtyre vlerave, sforcimi i planit jashtë planit është më i madh se ai i stresit në plan.

Ju mund të përdorni FEA për të analizuar stresin dhe sforcimin për objekte të ndryshme.

Për çfarë përdoren transformimet e stresit?

Një transformim stresi përdoret zakonisht për të përcaktuar stresin në një element të orientuar ndryshe.

Kur një objekt vendoset diku, ai përjeton stres nga faktorë të ndryshëm të jashtëm për shkak të veprimit të forcave të shumta. Vlera e këtij stresi ndryshon në të gjithë objektin dhe në zona të ndryshme të përqendrimit të stresit. Megjithatë, ky stres varet nga korniza e referencës së atij objekti.

Duke përdorur teknikat e analizës së transformimit të stresit, ju mund të matni lehtësisht stresin e ushtruar në trupin e caktuar.

Final Takeaway

• Stresi dhe sforcimi janë të dyja fenomene që studion dhe dëgjon nëse je i lidhur me fushën e mekanikës së ngurtë. Çdo objekt, qoftë dydimensional apo tredimensional, i përjeton këto dy forca. Ato janë të dyja të ndërlidhura.
• Koncepti i stresit të rrafshët është thjesht një përafrim i bazuar në matematikë, ndërsa sforcimi i rrafshët del fizikisht për sa i përket komponentëve të tij.
• Mund të përdorni analizën e stresit planor për një objekt i hollë me thellësi të kufizuar, ndryshe nga sforcimi i rrafshët, i cili analizon objektet me thellësi të pafundme.
• Stresi në plan, sforcimi përgjatë një komponenti është gjithmonë zero. Nga ana tjetër, sforcimi i rrafshët supozon se sforcimi në një drejtim është zero.
• Stresi i planit shkakton deformime jashtë planit, ndërsa sforcimi në plan nuk lejon asnjë deformim jashtë planit.

Artikuj të ngjashëm

2 Pi r & Pi r katror: Cili është ndryshimi?

Cili është ndryshimi midis vektorëve dhe tensorëve? (Shpjegohet)

Cili është ndryshimi midis ortogonalit, normales dhe pingulit kur kemi të bëjmë me vektorë? (E shpjeguar)