Περιεχόμενο
Οι μηχανικοί συχνά μετρούν ή υπολογίζουν την πίεση χρησιμοποιώντας το μετρικό σύστημα. Η μονάδα πίεσης σε αυτό το σύστημα είναι Pascal, ή ένα νεώτερο δύναμη ανά τετραγωνικό μέτρο περιοχής. Η μετατροπή της πίεσης σε kilopascals (kPa), η οποία είναι ίση με 1.000 Pa, θα συντομεύσει τις εκτεταμένες τιμές δύναμης που δρουν κάθετα σε μια επιφάνεια. Το kPa είναι επίσης η μονάδα φυσιολογικών ή αξονικών, φυσιολογικών ή διατμητικών τάσεων και εφαπτομενικών τάσεων. Ο υπολογισμός της πίεσης εξαρτάται μόνο από τον προσδιορισμό του σωστού διανύσματος δύναμης και της εγκάρσιας περιοχής.
Βήμα 1
Γράψτε όλες τις διαθέσιμες πληροφορίες για το πρόβλημά σας σε χαρτί. Για ένα τρισδιάστατο πρόβλημα, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τουλάχιστον έναν φορέα δύναμης και κάποιο ορισμό για το αντικείμενο που αναλύεται. Εάν είναι δυνατόν, σχεδιάστε ένα περίγραμμα του προβλήματος. Για παράδειγμα, υποθέστε ένα κυλινδρικό αντικείμενο με ακτίνα 0,5 m. Μια δύναμη 20 kilonewtons (kN) δρα στο κέντρο της άνω επιφάνειας υπό γωνία 30º από την κάθετη. Η πηγή είναι η άνω επιφάνεια, η οποία είναι επίπεδη και κάθετη στο κέντρο του κυλίνδρου.
Βήμα 2
Μετατρέψτε το διάνυσμα δύναμης στα αξονικά και εφαπτομενικά του στοιχεία. Οι μετατροπές για αυτό το παράδειγμα είναι: Axial = F (a) = Fcos α = 20cos (30) = 17,3 kN Εφαπτομενικό = F (t) = Fsen α = 20sen (30) = 10 kN
Βήμα 3
Υπολογίστε την περιοχή κατά μήκος του αξονικού εξαρτήματος. Στο παράδειγμα: A = (pi)r² = (π)0,5² = 0,785 m²
Βήμα 4
Διαιρέστε την αξονική δύναμη με την εγκάρσια περιοχή. P = F (a) / A = 17,3 N / 0,785 m² = 22,04 kPa