Tekanan normal dan tangensial

Sambil belajar tentang tegangan normal dan tangensial, kami memiliki tugas, di mana saya harus menghitung luas penampang balok yang dapat menahan gaya yang diterapkan padanya, jika balok diiris di tengah dengan sudut (Seperti dua 90 derajat trapesium direkatkan bersama).

Saya harap ini masuk akal .. memiliki kendala bahasa di sini.

Saya diberi tekanan normal dan tangensial maksimum yang diizinkan sehingga tidak akan pecah.

Seperti yang kita ketahui, Tegangan tangensial maksimum = 0,5 tegangan normal maksimum.

Saya diberi dua nilai. Misalnya, tegangan normal maks adalah 7,6 MPa dan tegangan tangensial adalah 4,1 MPa dan menurut aturan, jika tegangan tangensial 4,1 maka tegangan normal maks adalah 8,2 MPa. Jadi perhitungan dilakukan berdasarkan nilai terendah, karena tidak dapat menahan ...

Tetapi jika saya hanya mendasarkan pada salah satu nilai dan keduanya terhubung ke persamaan, mengapa tugas memberi saya keduanya? Apakah hanya untuk tugas, atau dalam kehidupan nyata ada bahan yang entah bagaimana memiliki spesifikasi untuk tegangan tangensial dan nilai normal stress boarder yang berbeda ketika menggunakan persamaan?

Saya harap semua ini masuk akal.

Pertanyaannya pada dasarnya adalah- Bagaimana bahan yang sama dapat memiliki dua nilai stres yang berbeda yang dapat ditahannya? Apakah hanya untuk tugas atau ..?

Saya tidak yakin apa yang Anda maksud dengan stres tangensial. Jika yang Anda maksudkan tegangan geser, maka kekuatan geser tidak harus .$0.5\cdot yield strength$

Hubungan antara kekuatan tarik pamungkas dan kekuatan geser pamungkas bergantung pada jenis bahan apa yang digunakan. Aturan praktisnya adalah, bahwa bahan ulet gagal karena geser dan bahan rapuh karena ketegangan.

Di Wikipedia Anda dapat menemukan tabel dengan beberapa nilai untuk hubungan geser / hasil. Misalnya untuk besi cor, kekuatan geser ultimat adalah sekitar 1,3 kali kekuatan leleh ultimit, untuk baja hanya sekitar 0,75.

Ada dua pertimbangan yang terpisah: stres yang diterapkan dan stres yang diijinkan.

Tegangan normal yang diijinkan dan tegangan geser yang diijinkan adalah fungsi dari material. Mereka bukan fungsi satu sama lain. Inilah sebabnya mengapa masalah perlu memberikan kedua nilai.

Sekarang untuk stres yang diterapkan. Saya berasumsi Anda sedang melihat sesuatu seperti batang di bawah beban aksial dan mempertimbangkan kondisi tekanan untuk bidang miring.

Tegangan geser dan tegangan normal untuk bidang miring merupakan fungsi dari tegangan aksial murni (P / A) dan sudut bidang miring.

Jadi, berdasarkan statika, tegangan geser maksimum terjadi pada bidang miring pada 45 derajat dan setengah dari tegangan aksial murni.

Tegangan normal maksimum terjadi pada bidang miring pada 0 derajat dan sama dengan tegangan aksial murni.

Kembali ke nomor Anda:

Stres normal yang diijinkan = 7,6 MPa

Stres geser yang diijinkan = 4,1 MPa

Tegangan aksial yang terkait dengan tegangan geser yang diijinkan = 8,2 MPa

(Yang lebih besar dari tegangan normal yang diijinkan, sehingga 7.6MPa mengontrol dan harus digunakan untuk menghitung luas penampang yang diperlukan.)

Pikirkan seperti ini. Saat Anda meletakkan beban pada bilah, bilah itu ingin ditekuk. Tekukan menempatkan bagian atas dalam kompresi dan bagian bawah dalam tegangan, ini adalah tekanan tangensial.

Anda dapat membengkokkan sebuah bar dan itu akan melompat kembali, tetapi jika Anda menekuknya terlalu jauh, itu akan tetap bengkok.

Alasan lengkungan akan menjadi permanen adalah dari saat Anda melebihi kekuatan tekanan tangensial.

Setelah Anda memahami konsepnya, sisanya hanyalah matematika!