Skillnad mellan stress och stam

Huvudskillnad - Stress vs stam

När deformerande krafter verkar på ett objekt kan de ändra objektets form. De huvudskillnad mellan stress och belastning är det Spänning mäter deformeringskraften per objektets area av objektet, medan belastning mäter den relativa längdförändringen som orsakas av en deformeringskraft.

Vad är stress

När en kraft försöker deformera ett objekt, säger vi att objektet är stressat. Stress är definierad som deformeringskraften per enhetens area av objektet. Eftersom vi kan lösa någon kraft på ett objekt i riktningar parallellt och vinkelrätt mot ytan definierar vi normal stress att vara lika med kraften vinkelrätt mot ytan per enhet område. På samma sätt definierar vi skjuvspänning som kraften parallellt med ytan  per enhet område. Om kraften verkar på en yta är  och ytan av ytan är , då stressen  ges av:

Stress har samma dimensioner som tryck, så de enheter som används för att mäta stress är också Nm^-2 eller Pa (1 Pa = 1 N m^-2). När krafter verkar för att förlänga materialet kallas stressen som dragspänning. När krafterna försöker komprimera ett material kallas stressen som kompressionsspänning.

Vad är stam

Stam mäter mängd relativ deformation orsakad av en kraft som verkar på ett föremål. För enkelhet här kommer vi bara att överväga normal belastning, skapad av normal stress. Antag att objektets ursprungliga längd är  och på grund av stress ändras längden till . De Byta i längd är . Stammen  ges sedan av,

Eftersom stammen ges med en fraktion där täljaren och nämnaren båda har enheter av längd, har stammen inte några enheter. dvs det är en "dimensionslös mängd". Det är vanligt att se påfrestning uttryckt i procent.

Stress vs Strain Curve

Vi kan rita en graf om hur belastningen i en kropp förändras, eftersom vi varierar spänningen som verkar på objektet (det kan exempelvis göras genom att lägga vikter). Dessa grafer kallas stress vs stamkurvor, avslöja mycket information om arten av det material som objektet är gjord av. Figuren nedan visar den typiska spänningsbelastningskurvan för ett duktilt material ("duktilt" betyder att materialet kan sträckas ut):

Stress-stamkurva för ett duktilt material

Graden av den elastiska regionen hos kurvan kallas Young Modulus. Detta är ett mycket viktigt nummer för materialingenjörer, eftersom det ger hur mycket belastning som skulle orsakas av en given stress i ett material.

Skillnad mellan stress och stam

Vad det mäter

Påfrestning ger kraften som verkar per enhetsarea av ett föremål.

Anstränga ger den relativa förändringen i längd på grund av deformeringskrafterna.

Enheter

Påfrestning mäts i pascals (Pa).

Anstränga har inga enheter; det är helt enkelt ett förhållande.

Image Courtesy

"Typiskt Stress vs Stam-diagram för ett duktilt material (t.ex. Steel)." Av Breakdown (eget arbete) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons (Modified)