Rozdíl mezi 1. 2. a 3. hlavním napětím: Problémy, Příklady, Fakta

Tento článek pojednává o rozdílu mezi 1. 2. a 3. hlavním napětím. Budeme diskutovat o tom, jak vypočítat hlavní hlavní napětí a malé hlavní napětí.

Když je rovina vystavena napětí, existují roviny, kde působí smykové napětí i normálová napětí, a jsou roviny, kde působí pouze výsledné normálové napětí. Tato rovina se nazývá hlavní rovina. Budeme o tom diskutovat dále v tomto článku.

Co je hlavní stres?

Hlavní napětí jsou ta napětí, která působí v hlavních rovinách. Toto jsou skutečná napětí působící na systém.

Tato napětí jsou normální napětí (to znamená ne střihový stres) na rovině (otočené o úhel) Tento úhel lze nazvat jako hlavní úhel. Představuje orientaci hlavní roviny vzhledem k původní ose.

Matematicky lze hlavní hlavní napětí zadat jako

A menší hlavní stres může být dán jako-

Jaké jsou různé typy hlavních napětí?

Hlavní napětí lze zařadit do 1^st hlavní napětí, 2^nd hlavní napětí a 3^rd hlavní stres.

O těchto stresech budeme diskutovat níže -

• První hlavní napětí- Toto hlavní napětí představuje hodnotu napětí, které je kolmé k rovině (všimněte si, že střihový stres je v této rovině nula). Je to maximální hodnota napětí (většinou tahové). Více o tom probereme v dalších částech.
• Druhý hlavní stres– Charakteristiky podobné prvnímu hlavnímu napětí s tím rozdílem, že druhé hlavní napětí je minimální hodnota napětí, která má většinou tlakovou povahu.
• Třetí hlavní stres– Třetí hlavní napětí je maximální hodnota tlakového napětí vyvolaného v materiálu před zatížením. Má nejmenší hodnotu napětí ze všech tří souborů hlavních napětí.

Rozdíl mezi položkami 1^st a 3^rd hlavní stres

Rozdíl mezi 1^st a 3^rd hlavní napětí je uvedeno v tabulce níže -

Co je 1^st hlavní stres?

Toto napětí je kolmé k rovině a zde je hodnota smykového napětí nulová.

Toto konkrétní hlavní napětí nám pomáhá znát maximální hodnotu tahového napětí vyvolaného v rovině. Stručně řečeno, je to maximální hodnota napětí (většinou tahové).

Co je 2^nd hlavní stres?

2^nd hlavní napětí je napětí kolmé k povrchu roviny a hodnota napětí je mezi 1^st a 3^rd hlavní napětí, což je hodnota 2^nd hlavní napětí leží mezi hodnotami prvního a třetího hlavního napětí.

Co je 3^rd hlavní stres?

Třetí hlavní stres je maximální hodnota tlakového napětí v systému. Je to nejmenší ze všech tří hlavních napětí.

I toto napětí je také normální k rovině a zde je také smykové napětí nulové. Všimněte si, že všechna hlavní napětí jsou kolmá k rovině a smykové napětí je v této rovině nulové.

Význam hlavních napětí

Pomocí hlavních napětí se zjistí mez kluzu působící na materiál za daných podmínek zatížení.

Pomocí těchto hlavních napětí můžeme vypočítat Von Misesovo napětí. Všimněte si, že Von Misesovo napětí a hlavní napětí se liší, můžeme najít Von Misesovo napětí od hlavního napětí, abychom zjistili, zda materiál selže nebo ne. Hlavní napětí jsou skutečná napětí působící na materiál a Von Misesovo napětí je napětí na mezi průtažnosti používané k určení, zda materiál podvolí nebo ne.

Jak vypočítat maximální hlavní napětí?

Maximální hlavní napětí se také nazývá první hlavní napětí. Vzorec pro maximální hlavní napětí lze zadat pomocí vzorce napsaného níže - 

Jak vypočítat minimální hlavní napětí?

Minimální hlavní napětí se také nazývá třetí hlavní napětí. Minimální hlavní napětí lze zadat pomocí vzorce uvedeného níže - 

Příklad maximálního hlavního napětí a minimálního hlavního napětí

Předpokládejme data pro systém napětí.

Napětí ve směru x- 20MPa

Napětí ve směru Y – 20 Mpa

Smykové napětí- 0 Mpa

Vypočítejte hlavní hlavní napětí

Dosazením hodnot do vzorce hlavního hlavního napětí dostaneme

Hlavní hlavní napětí nebo 1. hlavní napětí = 20 MPa