Stress

Naprężenie przyłożone do materiału jest siłą na jednostkę powierzchni przyłożoną do materiału. Maksymalne naprężenie, jakie może wytrzymać materiał, zanim pęknie, nazywane jest naprężeniem niszczącym lub naprężeniem rozciągającym.

Rozciąganie oznacza, że materiał jest pod napięciem. Siły działające na niego próbują rozciągnąć materiał. Ściskanie jest wtedy, gdy siły działające na obiekt próbują go zgnieść.

Poniższe równanie jest używane do obliczenia naprężenia.

naprężenie = naprężenie mierzone w Nm-2 lub paskalach (Pa)
F = siła w niutonach (N)
A = pole przekroju poprzecznego w m2

P>Podczas ściskania można obliczyć naprężenie.przekrój w m2

Odkształcenie

Stosunek wydłużenia do długości początkowej nazywamy odkształceniem nie ma ono jednostek, ponieważ jest to stosunek dwóch długości mierzonych w metrach.

Odkształcenie = naprężenie nie ma jednostek
DL = wydłużenie mierzone w metrach
L = długość początkowa mierzona w metrach

Wykres-Wykres odkształcenia dla materiału ciągliwego (jak miedź)

• L = granica proporcjonalności, Do tego punktu obowiązuje prawo Hooke’a.
• E = granica sprężystości, poza tym punktem materiał jest trwale rozciągnięty i nie powróci do swojej pierwotnej długości. Zachowanie sprężyste jest wtedy, gdy materiał wraca do swojej pierwotnej długości, zachowanie plastyczne jest wtedy, gdy rozciągnięty materiał nie wraca do swojej pierwotnej długości.
• Y = granica plastyczności, poza tym punktem mały wzrost siły daje duży wzrost długości.
• B = granica łamania / naprężenie niszczące, materiał pęka w tym punkcie.

Wykres naprężenie-odkształcenie dla materiału kruchego (jak szkło)

Energia odkształcenia sprężystego (energia zmagazynowana w rozciągniętym drucie lub sprężynie)

Energia zmagazynowana w rozciągniętym drucie lub sprężynie jest obszarem pod wykresem siła-rozciągnięcie, jak widzimy na wykresie siła-rozciągnięcie.jak widać na poniższym równaniu.

• E = energia odkształcenia sprężystego w dżulach (J)
• F = siła w niutonach (N)
• DL = zmiana w długości w metrach (m)

Rozciąganie gumy

Gdy guma jest rozciągana i zwalniana energia jest tracona w postaci ciepła i jest to tak zwana histereza. Obszar pomiędzy dwoma liniami to energia tracona na jednostkę objętości.