Зміст
Інженери часто вимірюють або обчислюють тиск у метричних одиницях. Одиницею тиску є Паскаль, або один ньютон сили на квадратний метр площі. Перетворення тиску в кілопаскалів (кПа), що дорівнює 1000 паскалів, скоротить великі значення тиску. Ви повинні враховувати лише величину сили, яка діє перпендикулярно поверхні. KPa - це також одиниця нормального, або осьового, напруги та зсуву, або тангенціального напруження. Розрахунок напруги чи тиску є питанням визначення правильного вектора сили та правильної площі поперечного перерізу.
Напишіть на папері всю інформацію, яку ви маєте щодо своєї проблеми. Для тривимірної задачі у вас повинен бути мінімум сили і певне визначення об'єкта, який ви аналізуєте як мінімум. По можливості намалюйте ескіз проблеми. У прикладі об'єктом є циліндр із радіусом 0,5м. Сила становить 20 кілоневронів (кН), що діють у центрі верхньої поверхні під кутом 30 градусів від перпендикуляра. Джерелом є верхня поверхня, яка плоска та перпендикулярна до центральної лінії циліндра.
Перетворіть вектор сили в його осьові та дотичні компоненти. Конверсії для цього прикладу: Axial = F (a) = F_cos (alpha) = 20_cos (30) = 17,3 kN Tangential = F (t) = F_sin (alpha) = 20_sin (30) = 10 kN
Обчисліть площу поперечного перерізу, перпендикулярну осьовій складовій. У цьому прикладі: A = (pi) _r ^ 2 = (pi) _0.5 ^ 2 = 0.785 m ^ 2
Розділіть осьову силу на площу поперечного перерізу. P = F (a) / A = 17,3 Н / 0,785 м ^ 2 = 22,04 кПа