Διαμήκης καταπόνηση

Υπάρχει αξονική παραμόρφωση στο μήκος ενός σώματος κάθε φορά που υποβάλλεται σε αξονικό εφελκυστικό ή θλιπτικό φορτίο. Η διαμήκης καταπόνηση είναι ο λόγος της αξονικής παραμόρφωσης προς το αρχικό μήκος του σώματος.

Στρέλεχος

Η καταπόνηση είναι το μέγεθος της παραμόρφωσης που υφίσταται ένα αντικείμενο ως αποτέλεσμα της εφαρμογής τάσης. Κάθε φορά που μια εξωτερική δύναμη εφαρμόζεται σε ένα στερεό, η τάση είναι απλώς η εσωτερική δύναμη που δημιουργείται ανά μονάδα επιφάνειας μέσα στο στερεό. Η καταπόνηση είναι μια μέτρηση του ποσού της παραμόρφωσης που εμφανίζεται σε ένα αντικείμενο ως αποτέλεσμα της δύναμης.

Στη φυσική, ένα άκαμπτο σώμα είναι ένα θεωρητικό στερεό που παραμορφώνεται στο μηδέν ανεξάρτητα από το πόση δύναμη ασκείται. Τα πραγματικά στερεά δεν είναι απόλυτα άκαμπτα και κάμπτονται αν ασκήσουμε δύναμη πάνω τους. Η ποσότητα της παραμόρφωσης που δημιουργείται καθορίζεται από τη σύνθεση του υλικού και την ποσότητα τάσης που παράγεται μέσα στο στερεό.

Η παραμόρφωση ορίζεται ως ο λόγος της αλλαγής της διάστασης ενός σώματος προς την αρχική του διάσταση πριν από την εφαρμογή της δύναμης συμπίεσης. Είναι ένα φυσικό μέγεθος που μετράει την παραμόρφωση ενός αντικειμένου.

Το στέλεχος είναι ένας όρος που χρησιμοποιείται στις φυσικές επιστήμες και τη μηχανική για να εξηγήσει πώς τα ελαστικά, εύκαμπτα και ρευστά υλικά παραμορφώνονται ή αλλάζουν σχήμα και μέγεθος ως απόκριση στις ασκούμενες δυνάμεις. Παραμόρφωση (παραμόρφωση) συμβαίνει σε όλο το υλικό καθώς τα σωματίδια (μόρια, άτομα και ιόντα) που αποτελούν το υλικό μετακινούνται κάπως από την κανονική τους θέση.

Τύπος στελέχους

Ο λόγος της παραμόρφωσης που προκαλείται στις διαστάσεις ενός υλικού προς τις αρχικές του διαστάσεις αναφέρεται ως παραμόρφωση. Καθώς η καταπόνηση είναι μια αλλαγή στο σχήμα και το μέγεθος από το αρχικό σχήμα και μέγεθος ενός δεδομένου σώματος, η καταπόνηση μπορεί να εκφραστεί ως:

Strain=Αλλαγή στην αρχική διάσταση

Τύποι στελέχους

Οι τύποι στελέχους δίνονται ως:

 Πλάγια παραμόρφωση

Η πλευρική παραμόρφωση συμβαίνει όταν μια δύναμη παραμόρφωσης προκαλεί μια αλλαγή στο μήκος ενός δεδομένου σώματος, η οποία είναι κάθετη προς την κατεύθυνση της δύναμης.

Ογκομετρική καταπόνηση

Η παραμόρφωση που προκαλείται στο σώμα ονομάζεται ογκομετρική τάση όποτε η δύναμη παραμόρφωσης προκαλεί αλλαγή στον όγκο του παρεχόμενου σώματος. Είναι ο λόγος της μεταβολής του όγκου ενός σώματος προς τον αρχικό του όγκο.

Ογκομετρική παραμόρφωση=dVV

Διαίρεση διάτμησης

Η παραμόρφωση διάτμησης εμφανίζεται εάν μια δύναμη παραμόρφωσης προκαλεί αλλαγή στο σχήμα ενός σώματος χωρίς να προκαλέσει αλλαγή στον όγκο του. Είναι η γωνιακή μετατόπιση ενός επιπέδου παράλληλου σε μια σταθερή επιφάνεια. Η διατμητική τάση είναι η γωνία σε ακτίνια με την οποία κινείται μια δύναμη όταν εφαρμόζεται εφαπτομενική τάση.

Διατμητική παραμόρφωση=θ=∆LL

Διαμήκης καταπόνηση

Η παραμόρφωση που δημιουργείται στο σώμα ονομάζεται διαμήκης τάση όποτε η δύναμη παραμόρφωσης προκαλεί αλλαγή στο μήκος του δεδομένου σώματος προς την κατεύθυνση της δύναμης. Είναι ο λόγος της αλλαγής του μήκους ενός σώματος προς το αρχικό του μήκος.

Διαμήκης καταπόνηση=ε=L

Μονάδα καταπόνησης

Η παραμόρφωση είναι ο λόγος της αλλαγής της διάστασης, που μπορεί να είναι το μήκος, το εμβαδόν ή ο όγκος ενός δεδομένου σώματος, προς την αρχική διάσταση του σώματος υπό την επίδραση εξωτερικής δύναμης. Το στέλεχος είναι μια αδιάστατη ποσότητα χωρίς μονάδα επειδή είναι η αναλογία δύο τιμών με τις ίδιες διαστάσεις και μονάδες.

Διάμηκες καταπόνηση

Η παραμόρφωση ονομάζεται διαμήκης παραμόρφωση όταν το μήκος ενός σώματος αλλάζει ως αποτέλεσμα της ασκούμενης δύναμης. Είναι η αναλογία της αλλαγής μήκους ενός σώματος προς το αρχικό του μήκος. Η μεταβολή του μήκους ανά μονάδα μήκους χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της. Η παραμόρφωση στρέψης είναι ένα άλλο όνομα για αυτόν τον τύπο καταπόνησης.

Ορίζεται ως η αλλαγή στο μήκος ενός αντικειμένου σε σχέση με το αρχικό του μήκος. Ονομάζεται με τον ελληνικό χαρακτήρα έψιλον και προκαλείται από διαμήκη τάση.

Ας υποθέσουμε ότι το αρχικό μήκος ενός σώματος είναι L.

Η αλλαγή μήκους ως αποτέλεσμα της ασκούμενης δύναμης =I  (Εικόνα)

Longitudinal strain=I

Η σχετική τάση ονομάζεται εφελκυστική τάση όταν το μήκος αυξάνεται λόγω εφελκυστικής τάσης. Η θλιπτική καταπόνηση εμφανίζεται όταν το μήκος μειώνεται ως αποτέλεσμα της θλιπτικής τάσης. Η διαμήκης τάση υπολογίζεται ως συνάρτηση των διακυμάνσεων στα μήκη γραμμής.

Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε τη δραστηριότητά τους σε μικροσκοπικό επίπεδο. Η καταπόνηση του φαινομένου καλυμμένου άκρου, που δημιουργείται από τη διαμήκη διαφορά πίεσης στο καλυμμένο άκρο, και η τάση του φαινομένου του λόγου Poisson, που προκαλείται από τη συμβολή της στεφάνης και των ακτινικών τάσεων, συνθέτουν τη διαμήκη τάση που προκύπτει από το φορτίο πίεσης.

Η καταπόνηση ορίζεται στη μηχανική ως ο λόγος της αλλαγής της διάστασης ενός σώματος προς την αρχική του διάσταση όποτε αυτό παραμορφώνεται. Οι διαμοριακές δυνάμεις κρατούν κάθε άτομο ή μόριο σε ισορροπία όταν περιβάλλεται από κοντινά άτομα ή μόρια.

Συμπέρασμα 

Η ποσότητα της παραμόρφωσης που βιώνει ένα αντικείμενο ως αποτέλεσμα της πίεσης είναι γνωστή ως παραμόρφωση. Εάν ένα στερεό υποβάλλεται σε εξωτερική δύναμη, η τάση ορίζεται ως η εσωτερική δύναμη που δημιουργείται ανά μονάδα επιφάνειας εντός του στερεού. Η καταπόνηση είναι μια μονάδα μέτρησης για το μέγεθος της παραμόρφωσης που προκαλείται από τη δύναμη σε ένα αντικείμενο.

Η παραμόρφωση ονομάζεται διαμήκης τάση όταν το μήκος ενός σώματος αλλάζει ως αποτέλεσμα της ασκούμενης δύναμης. Είναι η αναλογία της αλλαγής του μήκους ενός σώματος προς το αρχικό του μήκος.

Διαμήκης καταπόνηση=∆LL