Περιεχόμενο
Οι μηχανικοί συχνά μετρούν ή υπολογίζουν την πίεση σε μετρικές μονάδες. Η μονάδα πίεσης είναι το Pascal, ή ένα newton δύναμης ανά τετραγωνικό μέτρο περιοχής. Η μετατροπή της πίεσης σε kiloPascals (kPa), που ισούται με 1.000 Pascals, θα συντομεύσει τις μεγάλες τιμές πίεσης. Πρέπει να εξετάσετε μόνο το μέγεθος της δύναμης που ενεργεί κάθετα στην επιφάνεια. Το kPa είναι επίσης η μονάδα κανονικής ή αξονικής τάσης και διάτμησης ή εφαπτομενικής τάσης. Ο υπολογισμός της τάσης ή της πίεσης είναι ζήτημα προσδιορισμού του σωστού διανύσματος δύναμης και της σωστής περιοχής διατομής.
Γράψτε όλες τις πληροφορίες που έχετε για το πρόβλημά σας στο χαρτί. Για ένα τρισδιάστατο πρόβλημα, θα πρέπει να έχετε ένα διάνυσμα δύναμης και κάποιο ορισμό για το αντικείμενο που αναλύετε στο ελάχιστο. Αν είναι δυνατόν, σχεδιάστε ένα σκίτσο του προβλήματος. Στο παράδειγμα, το αντικείμενο είναι ένας κύλινδρος με ακτίνα 0,5m. Η δύναμη είναι 20 kilonewtons (kN) που ενεργεί στο κέντρο της άνω επιφάνειας σε γωνία 30 μοιρών από κάθετη. Η πηγή είναι η άνω επιφάνεια, η οποία είναι επίπεδη και κάθετη προς την κεντρική γραμμή του κυλίνδρου.
Μετατρέψτε το διάνυσμα δύναμης στα αξονικά και εφαπτόμενα συστατικά του. Οι μετατροπές για το παράδειγμα αυτό είναι: Αξονική = F (a) = F_cos (alpha) = 20_cos (30) = 17.3 kN Tangential = F (t) = F_sin (alpha) = 20_in (30) = 10 kN
Υπολογίστε την επιφάνεια διατομής κάθετα προς το αξονικό στοιχείο. Σε αυτό το παράδειγμα: Α = (π) _r ^ 2 = (pi) _0.5 ^ 2 = 0.785 m ^ 2
Διαχωρίστε την αξονική δύναμη από την περιοχή της εγκάρσιας τομής. P = F (a) / Α = 17,3 Ν / 0,785 m ^ 2 = 22,04 kPa