Cơ học · Ứng suất và biến dạng

Ứng suất dọc trục và độ giãn dài của thanh

Đánh giá ứng suất, biến dạng và độ thay đổi chiều dài của thanh lăng trụ chịu lực dọc trục đúng tâm.

Ngày tạo v1.0

Tác giả: Thibaut Grzelak, Kỹ sư tính toán cơ học

Ứng suất và biến dạng
01Dữ liệu tính toánσ = N/A ; ΔL = NL/(EA)
N N L A
Nhận dạng dữ liệuN tác dụng dọc theo trục thanh; hình chi tiết xác định rõ diện tích tiết diện A.
Kéo dương và nén âm.

Kết quả đã được cập nhật.

03

Kết quả

Hệ mét
Biến dạng dọc trục
380,9524µε

Biến dạng không thứ nguyên biểu thị bằng microstrain.

Độ thay đổi chiều dài
0,7619048mm

Giãn dài dương hoặc co ngắn âm.

Độ cứng dọc trục
157,5kN/mm

Tỷ số giữa lực và chuyển vị dọc trục.

Xem chi tiết phép tínhCông thức, chuyển đổi sang SI, phép thế số và kết quảMở ↓

Ghi chú tính toán

Chi tiết đầy đủ của phép tính

Lực dọc trục đúng tâm và tiết diện không đổi. Vật liệu đồng nhất, đẳng hướng và đàn hồi tuyến tính. Biến dạng nhỏ. Không có tập trung ứng suất, mất ổn định, biến dạng dẻo hoặc hiệu ứng nhiệt.

← Xem nhóm “Ứng suất và biến dạng”
01Công thức và ký hiệu

Các công thức sử dụng

σN/AỨng suất pháp
εσ/EBiến dạng dọc trục
ΔLNL/(EA)Độ thay đổi chiều dài
kEA/LĐộ cứng dọc trục
02Giả thiết và giới hạn

Phạm vi áp dụng

  • Lực dọc trục đúng tâm và tiết diện không đổi.
  • Vật liệu đồng nhất, đẳng hướng và đàn hồi tuyến tính.
  • Biến dạng nhỏ.
  • Không có tập trung ứng suất, mất ổn định, biến dạng dẻo hoặc hiệu ứng nhiệt.
03Ví dụ kiểm chứng

Trường hợp số tham chiếu

  1. N = 120 kN, A = 1 500 mm², E = 210 GPa và L = 2 m.
  2. σ = 80 MPa.
  3. ε = 380,952 µε.
  4. ΔL = 0,7619 mm và k = 157,5 kN/mm.
04Câu hỏi thường gặp

Câu hỏi về phép tính

Quy ước dấu nào được sử dụng?

Lực dương biểu thị kéo. Lực âm biểu thị nén và tạo ra ứng suất và độ thay đổi chiều dài âm.

Khi nào ΔL = NL/(EA) có hiệu lực?

Đối với thanh thẳng, lăng trụ và đàn hồi tuyến tính chịu lực dọc trục đúng tâm, với E và A không đổi.

Phép tính có bao gồm mất ổn định khi nén?

Không. Phần tử nén mảnh còn phải được kiểm tra bằng tính toán mất ổn định Euler hoặc tiêu chuẩn áp dụng.

05Tài liệu tham khảo

Tài liệu kỹ thuật

  1. Gere & Goodno, Mechanics of Materials, kéo và nén dọc trục.
  2. Hibbeler, Mechanics of Materials, biến dạng dọc trục.