Энциклопедия по машиностроению XXL. Напряжение механическое единицы измерения

Механическое напряжение Википедия

У этого термина существуют и другие значения, см. Напряжение.

Механическое напряжение — это мера внутренних сил, возникающих в деформируемом теле под влиянием различных факторов. Механическое напряжение в точке тела определяется как отношение внутренней силы к единице площади в данной точке рассматриваемого сечения.

Напряжения являются результатом взаимодействия частиц тела при его нагружении. Внешние силы стремятся изменить взаимное расположение частиц, а возникающие при этом напряжения препятствуют смещению частиц, ограничивая его в большинстве случаев некоторой малой величиной.

Q=FS{\displaystyle Q={\frac {F}{S}}} Q — механическое напряжение. F — сила, возникшая в теле при деформации. S — площадь.

Различают две составляющие вектора механического напряжения:

Нормальное механическое напряжение — приложено на единичную площадку сечения, по нормали к сечению (обозначается σ{\displaystyle \sigma }).
Касательное (тангенциальное) механическое напряжение — приложено на единичную площадку сечения, в плоскости сечения по касательной (обозначается τ{\displaystyle \tau }).

Совокупность напряжений, действующих по различным площадкам, проведенным через данную точку, называется напряженным состоянием в точке.

В Международной системе единиц (СИ) механическое напряжение измеряется в паскалях.

Тензор механического напряжения

Полный тензор механического напряжения элементарного объёма тела. Буквой σ обозначены нормальные механические напряжения, а касательные буквой τ.

Более строго механическое напряжение - тензорная величина. Компоненты тензора напряжений σij{\displaystyle \sigma _{ij}} равны отношению компоненты силы ΔFi{\displaystyle \Delta F_{i}}, действующей на элементарную площадку ΔS{\displaystyle \Delta S}, к её площади:

σij=ΔFiΔSj.{\displaystyle \sigma _{ij}={\frac {\Delta F_{i}}{\Delta S_{j}}}.}

Здесь под ΔSj{\displaystyle \Delta S_{j}} понимаются компоненты вектора, образованного из нормали к элементарной площадке n→{\displaystyle {\vec {n}}} и её площади ΔS{\displaystyle \Delta S}:

ΔS→=n→ΔS.{\displaystyle \Delta {\vec {S}}={\vec {n}}\Delta S.}

Таким образом сила, действующая на некий объём V, равна интегралу тензора напряжения на границе этого объёма по поверхности этого объёма S{\displaystyle S} (в отсутствие объёмных сил):

Fi=∮S⁡σijdSj{\displaystyle F_{i}=\oint _{S}\sigma _{ij}dS_{j}}

См. также

wikiredia.ru

Механическое напряжения и методы его измерения

Механическое напряжение. Под механическим напряжением понимается возникающая при деформации тела упругая сила, приходящаяся на единицу площади его сечения. Достаточно большое число деформаций сводится к растяжению (сжатию). При растяжении тела напряжение считается положительным, а при сжатии - отрицательным. Мерой растяжения (сжатия) тел считается величина , называемая относительной продольной деформацией:

Рис. 1. Механическое напряжение

Она показывает относительное изменение длины тела, вызванное нагрузкой (рис. 1). Напряжение при упругой продольной деформации, согласно закону Гука пропорционально . Поэтому используется и в качестве меры напряжения тела, единица которой называется стрейн (strain). Один стрейн - это напряжение, вызывающее растяжение , равное длине тела L. Разрыв твердых тел наступает при деформациях, значительно меньше одного стрейна. Поэтому напряжения твердых тел обычно выражают в микрострейнах или в миллистрейнах .

Напряжения тел измеряются тензометрами.Они могут быть электрическими, вибрационными, волоконно-оптическими. Ограничений на тип тензометров, используемых в системах оценки мореходности, не накладывается. Главное, чтобы они имели характеристики, соответствующие целям решаемых СОМ задач, и были пригодны для эксплуатации в морских условиях.

Измерители напряжений элементов судового корпуса должны иметь точность не хуже 5 (микрострейнов) и быть способными работать в частотном диапазоне 0-5 Гц.

Погрешности этих приборов, вызванные суточным изменением температур окружающей среды и груза, подлежат корректировке. Рекомендуется, чтобы датчики деформаций, вызываемых общим продольным изгибом судна, имели длинную основу с целью уменьшения влияния локальных эффектов на результаты измерений.

Силы давления воды на обшивку корпуса судна в разных его местах измеряют с помощью специальных приборов. Они могут показывать давление в разных единицах измерений: в ньютонах на квадратный метр ( ), в миллибарах , в технических атмосферах (1 ).

Механическое напряжение, единицы - Энциклопедия по машиностроению XXL

Механическое напряжение, единицы 10 Михеевой Н. Н. формула 39 Монель-металл 30S Мощность, единицы 10 [c.357]

За единицу механического напряжения в СИ принят паскаль (Па). 1 Па=1 Н/м1 [c.91]

Расчеты выполнены в СИ. В расчетах на прочность используется более удобная внесистемная единица механического напряжения— Н/мм . [c.3]

Третий э( ект возможен при отсутствии коррозии (У = 0) в стационарном состоянии. Определяется он разностью электрохимических потенциалов, соответствующей единице механического напряжения [c.134]

Четвертый эффект возникает, когда в стационарном состоянии отсутствует дислокационный ток (п = 0). Величина его характеризует механическое напряжение на единицу разности потенциалов (перенапряжения), т. е. электроосмотическое давление , дислокаций [c.135]

Так, например, давление (или нормальное, или касательное механическое напряжение) определяется силой, приходящейся на единицу площади поверхности сила в свою очередь - произведением массы на ускорение площадь - произведением двух линейных величин ускорение - производной скорости по времени и скорость — производной перемещения по времени. Эту цепочку можно выразить следующим рядом размерностей [c.92]

Механическое напряжение. В тех же единицах, что и давление, измеряется механическое напряжение, в том числе составляющие тензора напряжения твердого тела. [c.149]

В качестве единицы давления (механического напряжения) [c.9]

Механизм ЭИ может быть представлен двумя процессами, действующими во времени друг за другом образование в результате электрического пробоя в поверхностном слое твердого тела канала разряда и последующее разрушение твердого тела под действием механических напряжений, возникающих в результате расширения канала разряда при выделении в нем энергии емкостного накопителя. Первая стадия процесса определяет уровень напряжения, при котором реализуется процесс ( рабочее напряжение ). Выбором оптимальных параметров импульсного напряжения и условий пробоя (вид среды, геометрия электродной конструкции) достигаются минимальные градиенты напряжения пробоя. На второй стадии процесса за счет оптимизации преобразования энергии накопителя в работу разрушения достигается минимальная энергоемкость разрушения материала. Техникоэкономическая эффективность процесса в значительной степени зависит от возможности интенсификации процесса разрушения - достижения высоких объемных показателей разрушения в единицу времени при приемлемых удельных показателях энергоемкости. Последнее может осуществляться как за счет увеличения числа единичных актов разрушения в единицу времени путем повышения частоты подачи [c.25]

Единицы давления, механического напряжения [c.15]

Ввиду того, что принятая в международной системе единиц — единица давления (механического напряжения) — 1 ньютон на 1 квадратный метр (я/1 м ), — рекомендуется в технических расчетах применять внесистемную единицу давления бар (бар), равный н/л . [c.335]

Когда провод замыкается и механическое напряжение снимается, этот заряд Q становится изолированным и остается электростатическая энергия Q /2 , или d S /2s e на единицу объема. На практике отношение электростатической энергии к механической работе может достигать значения 0,5 (если выбрать подходящий диэлектрический материал). [c.209]

Давление механическое напряжение, модуль упругости, разрушающее напряжение Единица СИ —паскаль (Па). [c.10]

Результатом сдвига зарядов в решетке является электрическая поляризация Р кристалла. Сумма всех электрических моментов поляризованных ячеек решетки кристалла в единице объема оказывается в широких пределах пропорциональной механическому напряжению а, действующему в кристалле. Направления поляризации и механического напряжения могут совпадать, а могут и не совпадать. Механические напряжения, вызывающие пьезоэффект, могут иметь как характер растяжения (сжатия), так и сдвига. Соотношение между абсолютными величинами Р и а можно записать так [c.75]

В результате формула размерности приобрела вид, в котором трудно усмотреть наличие связи с основными величинами. Действительно, вряд ли можно найти разумную трактовку наличия в размерности таких сугубо статических величин, как давление и механическое напряжение, а также стоящей в знаменателе формулы второй степени размерности времени. И уж, конечно, никаких конкретных представлений не вызывают формулы размерности электрических единиц в системе СГС, в которых символы размерности основных единиц стоят а дробных степенях. В процессе образования размерности производной величины, при определении размерностей промежуточных величин, показатели степени складываются, вычитаются, некоторые обращаются в нуль, так что в итоге формула может приобрести довольно причудливый вид. Для примера приведем размерность емкости в Международной системе единиц [c.74]

В системных и соответствующих кратных и дольных единицах давления измеряется также всякое механическое напряжение. [c.121]

Наименование единицы давления и механического напряжения — паскаль (Па) было принято на XIV Генеральной конференции по мерам и весам (1971 г.). [c.37]

Нормальное механическое напряжение. Подставив в формулу (7.27) F=l дин, 5 = 1 см , найдем единицу напряжения [c.158]

Килограмм-сила на квадратный миллиметр (кгс/мм ) ( ) — единица механического напряжения, равная напряжению, возникающему в однородной проволоке с постоянным поперечным сечением 1 мм под действием силы 1 кгс, равномерно распределенной по сечению. 1 кгс/мм = =9,80665-10 Па (точно). [c.204]

В недеформированном теле все его части находятся в механическом равновесии друг с другом. Это значит, что если выделить внутри тела какой-нибудь объем, то равнодействующая всех сил, действующих на этот объем со стороны других частей тела, равна нулю. При деформировании же тело выводится из состояния равновесия, в результате чего в нем возникают упругие силы, обусловленные межмолекулярным взаимодействием. Радиус действия молекулярных сил имеет величину порядка расстояния между молекулами, поэтому в теории упругости сплошной среды он должен считаться равным нулю. Таким образом, возникающие при деформации внутренние силы действуют на выделенный объем тела со стороны окружающих его частей только непосредственно через поверхность этого объема, т. е. являются поверхностными силами, которые мы в дальнейшем и будем рассматривать, отвлекаясь от объемных сил типа силы тяжести. Поверхностные силы пропорциональны площади поверхности, на которой они действуют. Сила, отнесенная к единице площади, называется механическим напряжением. [c.15]

При проведении визуального и измерительного контроля осматриваются как наружные, так и внутренние поверхности корпусных деталей, а также те детали, сборочные единицы и места, где вероятнее всего максимальный износ и возможны механические повреждения или усталостные явления, в том числе застойные зоны, места скопления влаги и коррозийных продуктов, места изменения направления потоков, сварные швы и околошовные зоны (наличие подрезов, непроваров, свищей), зоны входных и выходных патрубков, резьбы втулок, штоков и маховиков (износ витков, сколы резьбы), хвостовики штоков и проушины дисков (клиньев) у задвижек, зоны уплотнения штоков (коробки сальников), уплотнительные поверхности узла затвора (седел, дисков, клиньев, золотников, плунжеров и т.д.) на наличие раковин, трещин, следов эрозии, коррозии, кавитационного износа крепежные и соединительные детали арматуры (шпильки, болты, гайки), прокладки и поверхности уплотнения в местах сочленения сборочных единиц арматуры, внутренние поверхности корпусных деталей, подверженные кавитации, коррозии или эрозии места возможной концентрации механических напряжений. Проверяются размеры изнашиваемых деталей и зазоры между подвижными сопрягаемыми деталями. Измеряются также толщины стенок патрубков, корпусов, размеры резьбы. Замер производится в местах, где возможно утонение вследствие коррозийного, эрозионного или кавитационного разрушений. [c.248]

С 1 января 1963 г. введен в действие ГОСТ 9867—61 Международная система единиц , который рекомендует предпочтительное применение Международной системы единиц (СИ). По этой системе основной единицей длины является метр м), массы — килограмм кг), времени — секунда сек), силы электрического тока — ампер (а), термодинамической температуры — градусы по шкале Кельвина (° КК силы света — св. Производная единица силы — ньютон (н) — равна силе, которая гелу массой 1 кг сообщает ускорение 1 м/сек . В качестве единицы давления (механического напряжения) принимается давление в 1 я на 1 н м ). [c.4]

Прочность материалов характеризуют пределами прочности при растяжении (сГр), сжатии (а , изгибе (ст ). Для металлов все три предела прочности близки, но для диэлектриков могут сильно отличаться (Ор, а ). Пределы прочности измеряются в единицах механического напряжения — паскалях (Па). [c.156]

За единицу давления (механического напряжения) в новой системе единиц принимается давление в 1 ньютон на 1 квадратный метр (н/м ) [c.4]

За единицу давления (механического напряжения) принят ньютон на квадратный метр (н1м ). [c.6]

Экспериментальный анализ прочностных свойств элементов конструкций целиком основан на определении величины и характера распределения механических напряжений в деталях, воспринимающих нагрузки. Непосредственное измерение местных (а не средних) напряжений в реальных сложных конструкциях осуществить невозможно, потому что, по определению, напряжение представляет собой производную величину, вычисляемую через отношение действующей силы к единице площади сечения, перпендикулярного действию силы. Поэтому значения напряжений определяются обычно путем измерения деформаций и последующего вычисления искомых напряжений на основании известного соотношения между этими величинами. [c.253]

Применяемые здесь единицы измерения силы, давления (механического напряжения), работы и мощности можно перевести в единицы измерения Международной системы единиц (СИ) путем следующих пересчетных значений [c.22]

С 1 января 1963 г. в качестве единицы силы предпочтительно применять ньютон (н), равный 0,101972 кГ, в качестве единицы давления (механического напряжения) — ньютон на 1 (н м ). [c.127]

Особенностью ММ на м и к р о у р о в н е является отражение физических процессов, протекающих в непрерывных пространстве и времени. Типичные ММ на микроуровне — дифференциальные уравнения в частных производных (ДУЧП). В них независимыми переменными являются пространственные координаты и время. С помощью этих уравнений рассчитываются поля механических напряжений и деформаций, электрических потенциалов, давлений, температур и т. п. Возможности применения ММ в виде ДУЧП ограничены отдельными деталями, попытки анализировать с их помощью процессы в многокомпонентных средах, сборочных единицах, электронных схемах не могут быть успешными из-за чрезмерного роста затрат машинного времени и памяти. [c.38]

Предлагаемый здесь впервые показатель а, определяющий стойкость к коррозии под механическим напряжением, является важнейшей характеристикой металла, легко определяемой экспериментально. Единица измерения его - В/мПа, Если этот показатель мал, мало будет и произведение ао, т. е. металл не склонен к растерескиванию. [c.66]

ТЕКУЧЕСТЬ пластически деформировал ься под действием механических напряжений — величина, обратная вязкости) ТЕЛО [ -макроскопическая система, размеры которой во много раз превышают расстояния между составляющими ее молекулами абсолютно (твердое сохраняет постоянство расстояний между любыми точками этого тела черное полностью поглощает все падающие на него электромагнитные волны) аморфное не имеет правильного, периодического расположения составляющих его микрочастиц анизотропное обладает неодинаковыми свойствами по разным направлениям изотропное обладает одинаковыми свойствами по всем направлениям кpи тaллIr - кoe -твердое тело, строение которого имеет дальний порядок рабочее---термодинамическая система, используемая в тепловой машине для получения работы серое обладает коэффициентом поглощения меньше единицы, не зависящим от длины волны излучения и от абсолютной температуры твердое -- агрегатное состояние [c.280]

Эта зависимость связана пьезомодулем dih, который является козффициентом пропорциональности между злектрическим зарядом, возникающим назлектродахпье-зозлемента, и механическим напряжением. Численно пьезомодуль равен заряду, возникающему на единице поверхности пьезозлектрика при приложении к нему единицы давления. Пьезомодуль в зависимости от направления злектрической оси и действия силы обозначают буквой с индексами, например du, и т. д. Для пьезоэлектриков с различной структурой практическое значение имеют три модуля 31—связывает заряд, возникающий под действием силы в направлении, перпендикулярном направлению поля поляризации — то же, под действием силы, совпадающей с направлением поляризации dis — связывает заряд, возникающий под действием механических напряжений сдвига. [c.196]

Единицей силы служил стен, равный 10 ньютонов, единицей механического напряжения — пьеза, равная 1 стену на 1 квадратный метр, единицей работы — килоджоуль, единицей мощности — киловатт. Система МТС предназначалась исключительно для механических измерений. Ее распространение на электрические единицы потребовало бы применения килоампера, вольта, миллиома или ампера, киловольта, килоома. [c.26]

При приложении электрического напряже1Игя к слою нематического ЖК с отрииатсльгго анизотропией диэлектрической проницаемости, обла- ающего достаточной электропроводностью (10- —10- Ом- -см ), он с некоторого порогового значения напряжения теряет механическое равновесие, т. е. в слое возникает макроскопическое движение молекул, переходящее в турбулентное [19J. Оно обусловлено взаимодействием внешнего электрического поля с объемными зарядами, образующимися в жидкости в результате анизотропии ее проводимости Преломление световых лучей на градиентах показателя преломления в перемешивающемся слое Жидкого Кристалла и приводит к их интенсивному рассеянию, вследствие чего этот эффект получил название динамического рассеяния света. Он характеризуется низкими упразляго-щими напряжениями (единицы вольт) и достаточным оптическим контрастом, а также удобен в условиях хорошей освещенности. Время релаксации ЖК. к исходному прозрачному состоянию после выключения напряжения составляет обычно десятки и сотни [c.35]

Кристаллы иногда подразделяются на дезориентированные субзерна, как это недавно доказали Коллонг и Сифферлен [11] для закиси железа и окиси меди СигО. Эта субструктура, которую они называют полигональной, образуется, вероятно, в результате того, что в окисных пленках обычно возникают механические напряжения, так как объемное отношение Пиллинга и Бедвортса отличается от единицы (в рассматриваемых примерах оно составляет 1,8—2). [c.102]

Сторонники системы. МКГСС аргументируют свою точку зрения главным образом тем, что одна из основных единиц системы — единица силы возникла как вес эталона и многие измерения силы производятся прямым сравнением с силой притяжения к Земле. Кроме того, механические напряжения в сооружениях, измеренные в единицах СИ, будут выражаться очень большими числами (напомним, что одна атмосфера составляет около 10 единиц СИ). [c.48]

С >четом (1.25) первая формула (1.24) принимает вид = а/ . Таким образом, людуль Юнга характеризует жесткость стержня по отношению к его продольному растяжению (сжатию) и определяет механическое напряжение, при котором величина деформации должна стать равной единице, т. е. длина стержня изменится в два раза (разумеется, при сохранении справедливости закона Гука). Значения модуля Юнга Е для некоторых изотропных тел приведены в табл. 2. [c.26]

mash-xxl.info