Inhoud
Ingenieurs meten of berekenen vaak de druk in metrische eenheden. De eenheid voor druk is de Pascal, of één krachtkracht per vierkante meter oppervlakte. Het omrekenen van druk naar kiloPascals (kPa), wat gelijk is aan 1.000 Pascals, zal grote drukwaarden inkorten. U moet alleen rekening houden met de hoeveelheid kracht die loodrecht op het oppervlak werkt. De kPa is ook de eenheid van normale, of axiale, spanning en afschuifkrachten, of tangentiële spanning. Het berekenen van spanning of druk is een kwestie van het bepalen van de juiste krachtvector en het juiste dwarsdoorsnedeoppervlak.
Schrijf alle informatie die u voor uw probleem hebt op het papier. Voor een driedimensionaal probleem moet u minimaal een krachtvector hebben en enige definitie voor het object dat u analyseert. Maak indien mogelijk een schets van het probleem. In het voorbeeld is het object een cilinder met een straal van 0,5 m. De kracht is 20 kilonewton (kN) die in het midden van het bovenoppervlak werkt onder een hoek van 30 graden van loodrecht. De bron is het bovenoppervlak, dat vlak en loodrecht op de middellijn van de cilinder is.
Converteer de krachtvector naar zijn axiale en tangentiële componenten. De conversies voor dit voorbeeld zijn: Axiaal = F (a) = F_cos (alpha) = 20_cos (30) = 17.3 kN Tangential = F (t) = F_sin (alpha) = 20_sin (30) = 10 kN
Bereken het dwarsdoorsnedegebied loodrecht op de axiale component. In dit voorbeeld: A = (pi) _r ^ 2 = (pi) _0.5 ^ 2 = 0.785 m ^ 2
Deel de axiale kracht door het dwarsdoorsnedegebied. P = F (a) / A = 17,3 N / 0,785 m ^ 2 = 22,04 kPa