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應力分析
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平面應力轉換
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平面應力
(plane stress)
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名詞
- 應力元素=材料點的應力態
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定義
- 已知
- 一個應力元素
- 若
- 具有不受力面(自由面)
- 則
- 稱為平面應力元素
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通常
- 發生於物體的厚度很薄或結構物之"表面"上
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其中
- 剪應力成"隊"(四人)出現
- 且四個都相同
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平面應力轉換公式
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其中
- 公式推導方式
- 1.
- 矩陣法
- 2.
- 三角元素靜力平衡法
- 圖解時
- θ以逆時針為正
- 由x軸或x面算起
- 正向判定
- 手心向自己
- 正向應力和保持不變
- 物理意義
- 受力與坐標系無關
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莫耳圓(圖解法)
(Mohr's Circle)
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定義
- 若
- 所探討之物理量為 "二維對稱" 的 "二階張量"
- 如應力、應變丶面積慣性矩
- 則
- 可以莫耳圓概念來求解
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定理
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其中
- 圓心
(平均應力和)
- 半徑
(根號差平+剪平)
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註
- σ向右為正
- τ向"下"為正
- 莫耳圓上之一點的σ及τ
- =所切的某一平面上之σ及τ
- 應力面↶θ
- ➩
- 莫耳圓↶2θ
- 最值
- 圓心+半徑
- 圓心-半徑
- 半徑
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總結
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如何求某一斜面上之σ及τ
- 公式法
- 直接代入已知公式
- 應力矩陣轉換法
(公式法難求時)
- 三角元素靜力平衡法
- 莫耳圓法