Najlepsza odpowiedź
Naprężenie zginające to normalne naprężenie , które jest wywoływane w punkcie ciała poddawanym obciążeniom powodującym zginanie. Kiedy obciążenie jest przyłożone prostopadle do długości belki (z dwoma podporami na każdym końcu), w belce wywoływane są momenty zginające .
Naprężenie normalne Naprężenie normalne to naprężenie, które występuje, gdy pręt jest obciążony siłą osiową. Wartość siły normalnej dla dowolnego przekroju pryzmatycznego to po prostu siła podzielona przez pole przekroju poprzecznego.
Gdy pręt jest obciążany podobnie jak na rysunku 1, spowoduje to naprężenie zginające (lub naprężenie zginające). Naprężenie zginające jest bardziej specyficznym rodzajem naprężenia normalnego. Kiedy belka doświadcza obciążenia takiego jak to pokazane na rysunku 1, górne włókna belki poddawane są normalnemu naprężeniu ściskającemu. Naprężenie w płaszczyźnie poziomej neutralnej wynosi zero. Dolne włókna belki poddawane są normalnym naprężeniom rozciągającym. Można zatem wnioskować, że wartość naprężenia zginającego będzie zmieniać się liniowo wraz z odległością od osi neutralnej.
Bending stress is the normal stress that an object encounters when it is subjected to a large load at a particular point that causes the object to bend and become fatigued. Bending stress occurs when operating industrial equipment and in concrete and metallic structures when they are subjected to a tensile load.
Odpowiedź
Maksymalne naprężenie ścinające pod kątem 45 stopni dotyczy tylko rozciągania jednoosiowego .
Jeśli siły są przykładane pod różnymi kątami i różnych wielkościach, wykres siły dla każdej siły musi zostać narysowany i zsumowany za pomocą superpozycji sił.
Dlaczego jest pod kątem 45 stopni?
To kwestia perspektywy. Jeśli spojrzę na element naprężający w tej samej orientacji, w której działa siła, nie ma naprężenia ścinającego.
Jednak w tych samych warunkach obciążenia, gdybym spojrzał na element naprężenia, który jest zorientowany przy dowolnym kącie , występuje pewne ścinanie , a naprężenie rozciągające jest mniejsze.
Rys. 1: Jak różnie odczytują się różne róże naprężeń w różnych pozycjach
Na powyższym rysunku wszystkie elementy naprężenia czyta się inaczej , ale zasadniczo są tym samym stanem obciążenia .
Mówiąc najprościej, zależy od orientacji czujnika pod kątem 45 stopni, ścinanie jest maksymalne, a naprężenie rozciągające jest minimalne.
W ten sposób możemy sprawdzić, czy materiał ulegnie zniszczeniu z powodu rozciągania lub ścinania.
Aktualizacja:
Teraz, gdybyśmy mieli wyobrazić sobie te same siły , ale pasek jest podzielony na dwie części pod innym kątem i ponownie sklejony.
Rys. 2: Pręt wycięty pod kątem
- Jakie siły działają na klej w tej szczelinie w obu scenariuszach? Kiedy szczelina ma 90 stopni, klej jest ściskany razem, pasek pozostaje taki, jaki jest. Jednak gdy szczelina jest ustawiona pod kątem, pasek przesuwa się względem siebie . Część naprężeń ściskających zmusza je do ślizgania się po sobie, powodując naprężenie ścinające na kleju.
- Jakie są siły, jeśli to było 45 stopni? Gdy szczelina jest ustawiona pod kątem 45 stopni, maksymalna wielkość naprężenia ściskającego jest przekształcana w ruch ślizgowy, tłumaczony na naprężenie ścinające na kleju.
- Co by było, gdyby siła była siłą rozciągającą? Te same zasady mają zastosowanie, gdy cięte pod kątem, niektóre naprężenia rozciągające są przekształcane w naprężenia ścinające, po prostu dlatego, że łatwiej jest działać w tym przypadku kierunek.
- A co, jeśli szczelina byłaby pod kątem większym niż 45 stopni?
Rys. 3: Cięcie większe niż 45 stopni
Na ilustracji pasek jest prostokątem, jednak element naprężenia to najmniejszy możliwy element , jaki możesz sobie wyobrazić. Przedstawiony jest w formie kwadratu. Kąt większy niż 45 stopni oznaczałby rozdzielenie sił ściskających.