Понятие о механическом напряжении

1 Напряженное состояние в точке

1.1 Понятие о механическом напряжении

Если к телу приложена внешняя нагрузка, то внутри его возникают внутренние усилия. Но они действуют не в одной какой-либо точке,
а распределены по всему сечению, причем интенсивность их, т. е. отношение внутреннего усилия к площади сечения, в разных точках может быть различной. Интенсивность внутренних усилий называют также механическим напряжением или просто напряжением.

Напряжение — это внутренняя сила, приходящаяся на единицу площади в данной точке данного сечения. Размерность напряжения сила/площадь. Единица измерения — паскаль.

1 Н/м² = 1 Па

Паскаль — величина небольшая. Ее можно представить как давление 100 г воды, разлитой на 1 м² поверхности. Прочность всех материалов измеряется в миллионах Па, поэтому применяют математическую приставку «мега», т. е. миллион.

1 МПа = 10⁶ Па

Рекомендуемые материалы

Рисунок 1.1

Полное напряжение р можно разложить на две составляющие (см. рис. 1.1):

а) нормальную к плоскости сечения, называемую нормальным напряжением ;

б) лежащую в плоскости сечения, называемую касательным напряжением .

Разложение полного напряжения на нормальное и касательное имеет определенный физический смысл. Нормальные напряжения возникают, когда частицы материала стремятся отдалиться друг от друга или наоборот сблизиться. Касательные напряжения связаны со сдвигом частиц материала по плоскости рассматриваемого сечения.

Обратите внимание на лекцию "3 Отображение динамического перемещения".

Контрольные вопросы

1. Что такое механическое напряжение?

2. Какова размерность напряжения?

3. Что такое нормальное, касательное и полное напряжение?