Czym są naprężenia rozciągające?
Naprężenia rozciągające powstają w elemencie, który jest rozciągany siłą działającą wzdłuż jego osi, np. w pręcie, cięgnie lub śrubie. Oznacza się je najczęściej symbolem σ i oblicza jako stosunek siły rozciągającej do pola przekroju poprzecznego.
Wzór podstawowy
[\sigma = \frac{F}{A}]
gdzie:
- σ – naprężenie rozciągające,
- F – siła rozciągająca,
- A – pole przekroju poprzecznego elementu.
Jeżeli znane jest dopuszczalne naprężenie, można obliczyć maksymalną siłę:
[F = \sigma_{dop} \cdot A]
Jednostki
W obliczeniach wytrzymałościowych często stosuje się zależność:
- 1 MPa = 1 N/mm²
Dlatego wygodnie jest podawać pole przekroju w mm². Przykład: bok kwadratu 2 cm to 20 mm, więc pole przekroju wynosi:
[A = 20 \cdot 20 = 400\ mm²]
Dla naprężenia dopuszczalnego 200 MPa maksymalna siła wynosi:
[F = 200 \cdot 400 = 80000\ N = 80\ kN]
Znaczenie praktyczne
Obliczenia naprężeń rozciągających pozwalają dobrać odpowiedni przekrój elementu tak, aby nie doszło do jego zerwania lub trwałego odkształcenia podczas pracy.