Razmislite o materialnem elementu, ki je izpostavljen stresu. Predpostavlja se, da je element v ravnotežju, kar pomeni, da mora biti vsota sil in momentov, ki delujejo nanj, enaka nič. Stanje napetosti je mogoče predstaviti s tenzorjem napetosti, ki je matematični konstrukt, ki opisuje porazdelitev notranjih sil v materialu.
Glavne napetosti so lastne vrednosti tenzorja napetosti. Predstavljajo normalne napetosti, ki delujejo na ravninah, ki so usmerjene tako, da so strižne napetosti na teh ravninah enake nič. Z drugimi besedami, glavne napetosti so največje in najmanjše normalne napetosti, ki jih je mogoče dobiti iz katere koli usmeritve tenzorja napetosti.
Glavne napetosti so pogosto označene kot σ1, σ2 in σ3, kjer je σ1 največja (najbolj natezna ali tlačna) glavna napetost, σ2 je vmesna glavna napetost, σ3 pa najmanjša (najbolj tlačna ali najmanj natezna) glavna napetost.
Glavne napetosti so pomembne pri določanju porušitve materialov pri različnih pogojih obremenitve. Na primer, v primeru krhkih materialov do okvare običajno pride, ko največja glavna napetost doseže kritično vrednost, znano kot natezna trdnost. Pri nodularnih materialih lahko pride do okvare zaradi plastične deformacije ali vratu, na kar vpliva kombinacija glavnih napetosti.
Glavne napetosti igrajo tudi vlogo pri razumevanju obnašanja materialov v zapletenih pogojih obremenitve, kot sta kombinirana napetost in upogib, ali pri analizi struktur, kot so nosilci, stebri in tlačne posode.
Če povzamemo, glavne napetosti so največje in najmanjše normalne napetosti, ki delujejo na material ali predmet v danem stanju napetosti. Zagotavljajo pomembne informacije o trdnosti materiala in deformacijskem obnašanju ter so uporabni v različnih inženirskih aplikacijah.
Zdravje in Bolezni © https://sl.265health.com