Differenza tra 1° 2° e 3° stress principale: problemi, esempi, fatti

Questo articolo discute della differenza tra il 1° 2° e il 3° stress principale. Discuteremo su come calcolare lo stress principale maggiore e lo stress principale minore.


Quando un piano è sottoposto a sollecitazione, ci sono piani in cui agiscono sia la sollecitazione di taglio che le sollecitazioni normali e ci sono piani in cui agisce solo la sollecitazione normale risultante. Quel piano è chiamato piano principale. Ne discuteremo ulteriormente in questo articolo.

Qual è lo stress principale?

Principali sollecitazioni sono quelle sollecitazioni che agiscono sui piani principali. Queste sono le effettive sollecitazioni che agiscono sul sistema.

Queste sollecitazioni sono sollecitazioni normali (cioè no sforzo di taglio) su un piano (ruotato di un angolo) Questo angolo può essere chiamato angolo principale. Rappresenta l'orientamento del piano principale rispetto all'asse originale.

Matematicamente lo stress principale principale può essere dato come-

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E lo stress principale minore può essere dato come-

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differenza tra 1a 2a e 3a sollecitazione principale
Immagine: sollecitazioni che agiscono in modo normale al piano
Immagine crediti: Jorge stolfiStress isotropico noavgCC BY-SA 3.0

Quali sono i diversi tipi di stress principali?

Principali sollecitazioni possono essere classificati in 1st stress principale, 2nd stress principale e 3rd stress principale.

Discuteremo di questi stress di seguito-

  • Prima sollecitazione principale: questa sollecitazione principale rappresenta il valore della sollecitazione normale al piano (si noti che il sforzo di taglio è zero su questo piano). È il valore massimo di sollecitazione (principalmente trazione). Ne discuteremo di più in ulteriori sezioni.
  • Secondo stress principale– Simile alla prima sollecitazione principale nelle caratteristiche, tranne per il fatto che la seconda sollecitazione principale è il valore di sollecitazione minimo che è per lo più di natura compressiva.
  • Terzo accento principale– La terza sollecitazione principale è il valore massimo della sollecitazione di compressione indotta nel materiale prima del carico. Ha il minor valore di sollecitazione tra tutti e tre gli insiemi di sollecitazioni principali.

Differenza tra 1st e 3rd stress principale

La differenza tra 1st e 3rd lo stress principale è mostrato nella tabella riportata di seguito-

Primo stress principaleTerzo accento principale
 È normale alla superficie del piano e mostra la massima sollecitazione di trazione.È normale alla superficie del piano e mostra il minimo sollecitazione di compressione.
 Dà il massimo valore di stress nel sistema. Fornisce il valore minimo di stress nel sistema.
Tabella: Differenza tra il 1° e il 3° stress principale

Che cosa è 1st stress principale?

Questa sollecitazione è normale al piano e qui il valore della sollecitazione di taglio è zero.

Questa particolare sollecitazione principale ci aiuta a conoscere il valore massimo della sollecitazione di trazione indotta nel piano. In breve, è il valore massimo di sollecitazione (principalmente trazione).

Che cosa è 2nd stress principale?

2nd La sollecitazione principale è la sollecitazione normale alla superficie del piano e il valore della sollecitazione è intermedio a 1st e 3rd principale sottolinea che è il valore di 2nd lo stress principale si trova tra i valori del primo e del terzo stress principale.

Che cosa è 3rd stress principale?

Terza stress principale è il valore massimo della sollecitazione di compressione nel sistema. È la minore di tutte e tre le principali sollecitazioni.

Anche questa sollecitazione è normale al piano e anche qui la sollecitazione di taglio è zero. Si noti che tutte le sollecitazioni principali sono normali al piano e la sollecitazione di taglio è zero su questo piano.

Significato delle principali sollecitazioni

Le sollecitazioni principali vengono utilizzate per trovare la sollecitazione di snervamento che agisce sul materiale nelle condizioni di carico date.

Possiamo calcolare lo stress di Von Mises con l'aiuto di questi stress principali. Si noti che lo stress di Von Mises e lo stress principale sono diversi, possiamo trovare lo stress di Von Mises dallo stress principale per scoprire se il materiale si romperà o meno. Le sollecitazioni principali sono le sollecitazioni effettive che agiscono sul materiale e la sollecitazione di Von Mises è la sollecitazione di snervamento utilizzata per determinare se il materiale cederà o meno.

 

Come calcolare lo stress principale massimo?

La massima sollecitazione principale è anche chiamata prima sollecitazione principale. La formula per la massima sollecitazione principale può essere data usando la formula scritta sotto- 

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Come calcolare lo stress principale minimo?

La sollecitazione principale minima è anche chiamata terza sollecitazione principale. La sollecitazione principale minima può essere data utilizzando la formula riportata di seguito- 

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Esempio di sollecitazione principale massima e sollecitazione principale minima

Assumiamo i dati per un sistema di sollecitazioni.

Sollecitazione in direzione x- 20 MPa

Stress in direzione Y – 20 Mpa

Sforzo di taglio- 0 Mpa

Calcola lo stress principale principale

Sostituendo i valori nella formula della sollecitazione principale maggiore, otteniamo

Sollecitazione principale maggiore o 1a sollecitazione principale = 20 MPa