Ако узмете у обзир простор-време, свет око вас је тродимензионалан – или можда чак четвородимензионалан. Упркос томе, 2Д апроксимације се често користе у инжењерској анализи да би се уштедело на моделовању и прорачунима.

Појам напона и деформације у равни је нешто што стално чујете у анализи коначних елемената и механици чврстог тела уопште, али шта да ли то значи?

Главна разлика између равног напрезања и раван деформације је у томе што, како је моделирано математички, раван напон не може постојати у стварности, док раван напрезање може постојати у стварности.

Проблеми са равним напоном занемарују варијације у напону по дебљини. У суштини, раван напон је математичка апроксимација, док је раван деформација стварно стање у компонентама.

Штавише, метода равни напрезања се користи за веома танке објекте. У овом случају се претпоставља да је напон у правцима ван равни нула. Напон постоји само унутар равни.

Насупрот томе, метода раван деформације се користи за дебеле објекте. Претпоставља се да је сва деформација у правцима ван равни једнака нули и да постоји само унутар равни.

Хајде да детаљно размотримо ове концепте.

Анализа напрезања у равни је саставни део ФЕА.

Шта се подразумева под напоном и деформацијом?

Напони и деформације су два термина који се користе у физици за описивање сила које узрокују деформацију објеката. Анапон материјала је сила која делује на његову јединичну површину. Напор који врши тело под напрезањем познат је као напрезање.

Деформација објекта настаје када се примени сила деформисања. Унутар објекта ће се створити супротна сила која ће га вратити у првобитни облик и величину. Величина и правац силе враћања биће једнаки онима примењене силе деформисања. Стрес је мерење ове силе враћања по јединици површине.

Израз напрезање се односи на деформитет тела изазван стресом . Када је уравнотежено тело подвргнуто стресу, долази до напрезања. Предмет се може смањити или издужити услед примењеног напрезања. Као делимична промена, деформација се може дефинисати као повећање запремине, дужине или геометрије. Као резултат тога, нема димензију.

Можете анализирати раван напон за различите дводимензионалне структуре.

Шта је раван напон?

Равни напон се дефинише као стање напона у којем се не примењује нормалан напон, 0, и нема напона на смицање, Оиз и Орз, не примењују се окомито на раван к-и.

Равно напрезање настаје када све компоненте напона различите од нуле леже у једној равни (тј. двоосно стање напона). Пластични делови са танким зидовима често пате од овог стања напрезања, где је σ3 &лт;<&лт; σ1, σ2. Само мали део напона који делују паралелно са површином развија се у дебљиниправац.

Шта је раван деформација?

Равно деформација је физичка деформација тела која настаје када се материјал помери у правцу паралелном са равни. Метали су склони корозији напрезања када дође до раван деформације.

Израз „раван деформација“ односи се на чињеницу да се деформација може јавити само у равни, што значи да нема деформације ван равни. ће се појавити. У овом случају, гранични услов спречава кретање у правцу ван равни. Напрезање изван равни није присутно јер је кретање ограничено. Уместо тога, услед фиксације покрета, ствараће се напон.

Разлике између равног напрезања и деформације

Равни напон и деформација су међусобно повезани пошто је напон једнак произведеном напрезању. Ипак, они имају доста разлика.

Када се примени раван напон, може доћи до напрезања у дебљини елемента. Дакле, елемент ће постати тањи када се растегне, а постат ће дебљи када се сабије.

С друге стране, током равних деформација не може доћи до деформација ван равни (дебљине) јер деформације су у потпуности фиксирани. На овај начин, напон се ствара у правцу ван равни, док плоча преузима напон у равни.

Осим овога, обе ове анализе имају прилично различиту употребу.

Напрезање у равни је генерално прикладно за анализу елемената са релативно ограниченом дубином ван равни, као што су кутијеили тешки цилиндри. Обично је могуће спровести ову анализу само коришћењем софтвера за структуралне или генеричке ФЕ, а не софтвера за геотехничку анализу.

Насупрот томе, раван деформација се може користити за анализу попречних пресека елемената са скоро бесконачном дубином равних или линеарних конструкција, обично оних са константним попречним пресецима, са дужинама које се могу сматрати скоро бесконачним у поређењу са величином њиховог попречног пресека и које имају занемарљиве промене дужине под оптерећењем.

Ево табеле поређења између равног напрезања и напрезања за вас:

Раван напон ВС деформација.

Ево малог видео клипа који објашњава концепте раван напрезања и раван деформације.

Раван напон и раваннапрезање.

Где се јавља раван стрес?

Услови равни напрезања се углавном јављају у две димензије. Ако плочу сматрате елементом на који се примењује напон, он ће највероватније деловати на њену површину.

Да ли је раван напон дводимензионалан или тродимензионалан?

Равни напон је увек дводимензионални услов јер већ претпостављате вредност напона у било ком правцу као нула.

Шта је максимум напрезања у равни?

Постоје две вредности равног напона које су:

• Максимални напон у равни је једнак 6,3 кси
• Максимални излазни напон напон у равни је приближно 10,2 кси

Према овим вредностима, раван напон изван равни је већи од напона у равни.

Можете користити ФЕА за анализу напрезања и напрезања за различите објекте.

За шта се користе трансформације напрезања?

Трансформација напона се обично користи за одређивање напона на елементу који је другачије оријентисан.

Када се објекат негде постави, он доживљава стрес од разних спољних фактора услед дејства вишеструких сила. Вредност овог напона варира у целом објекту и различитим областима концентрације напона. Међутим, овај стрес зависи од референтног оквира тог објекта.

Користећи технике анализе трансформације стреса, можете лако да измерите стрес који се врши на дато тело.

Коначни закључак

• Напрезање и напрезање су обоје феномени које проучавате и чујете ако сте повезани са пољем механике чврстог материјала. Сваки објекат, било дводимензионални или тродимензионални, доживљава ове две силе. Обоје су међусобно повезани.
• Концепт равног напрезања је само апроксимација заснована на математици, док раван деформација излази физички у смислу својих компоненти.
• Можете користити анализу равни напрезања за танак објекат са ограниченом дубином, за разлику од раван деформације, који анализира објекте бесконачне дубине.
• Напрезање у равни, напон дуж једне компоненте је увек нула. С друге стране, раван деформација претпоставља да је деформација у једном правцу нула.
• Напрезање у равни изазива деформације ван равни, док раван деформације не дозвољавају никакве деформације ван равни.

Повезани чланци

2 Пи р &амп; Пи р на квадрат: у чему је разлика?

Која је разлика између вектора и тензора? (Објашњено)

Која је разлика између ортогоналног, нормалног и перпендикуларног када се ради о векторима? (Објашњено)