Czym są naprężenia normalne?
Naprężenia normalne to naprężenia działające prostopadle do przekroju elementu. Występują głównie przy rozciąganiu i ściskaniu części maszyn, konstrukcji lub elementów mechatronicznych.
Oznacza się je najczęściej symbolem σ i wyraża w paskalach, zwykle w praktyce w MPa.
Rodzaje naprężeń normalnych
- naprężenie rozciągające – gdy siły próbują wydłużyć element,
- naprężenie ściskające – gdy siły próbują skrócić element.
Przykład: pręt obciążony siłą wzdłuż swojej osi jest rozciągany albo ściskany, więc powstają w nim naprężenia normalne.
Podstawowy wzór
Dla prostego przypadku obciążenia osiowego:
σ = F / A
Gdzie:
- σ – naprężenie normalne,
- F – siła działająca na element,
- A – pole przekroju poprzecznego.
Im większa siła lub mniejszy przekrój, tym większe naprężenie.
Jak mierzy się naprężenia?
Naprężenia często wyznacza się pośrednio przez pomiar odkształcenia elementu. Do tego stosuje się tensometr, najczęściej tensometr oporowy. Tensometr zmienia swoją rezystancję, gdy element ulega rozciągnięciu lub ściśnięciu.
Ważne na egzaminie
Do pomiaru naprężeń normalnych, czyli skutków rozciągania i ściskania, właściwym przyrządem jest tensometr. Pirometr i termometr służą do pomiaru temperatury, a tachometr do pomiaru prędkości obrotowej.