استرس در مهندسی چیست؟

تنش، نیروی داخلی بر واحد سطح درون یک ماده است. این نیرو میزان نیرویی را که سطح مقطع ماده باید در برابر آن مقاومت کند، اندازهگیری میکند. فرمول اساسی آن σ = F/A است که در آن F نیرو (N) و A سطح مقطع (mm²) است. واحدها معمولاً MPa (N/mm²) هستند.

تفاوت بین تنش کششی و فشاری چیست؟

تنش کششی زمانی رخ میدهد که نیروها ماده را از هم جدا کنند (σ مثبت)، در حالی که تنش فشاری زمانی رخ میدهد که نیروها آن را به هم نزدیک کنند (σ منفی). فرمول σ = F/A یکسان است، اما جهت نیرو متفاوت است. بسیاری از مواد در کشش و فشار مقاومتهای متفاوتی دارند.

تنش برشی چیست؟

تنش برشی τ = F/A به موازات سطح مقطع عمل میکند و تمایل دارد یک قسمت از ماده را روی قسمت دیگر بلغزاند. این تنش در پیچها، پینها و پرچها رایج است. برای یک پیچ در برش تکی: τ = F/(πd²/4).

تنش خمشی چیست؟

تنش خمشی σ = M/W (یا M·c/I) در تیرها و سایر اعضایی که در معرض گشتاور خمشی هستند، رخ میدهد. این تنش به صورت خطی در سطح مقطع تغییر میکند - حداکثر در انتهای تارها، و صفر در محور خنثی. M گشتاور خمشی و W مدول مقطع است.

تنشهای مجاز معمول برای فولاد چیست؟

برای فولاد سازهای (S235): σ_allow ≈ 140–160 مگاپاسکال (با FoS ~1.5). برای S355: σ_allow ≈ 210–240 مگاپاسکال. پیچهای با استحکام بالا (درجه 8.8): τ_allow ≈ 375 مگاپاسکال. همیشه استاندارد طراحی مربوطه را بررسی کنید.

ابزار مهندسی رایگان

ماشین حساب استرس

تنش کششی/فشاری (σ = F/A)، تنش برشی (τ = F/A) و تنش خمشی (σ = M/W) را برای سناریوهای بارگذاری رایج محاسبه کنید.

σ = F/Aτ = F/Aσ = M/W#166

نوع استرس

نیروی F (کیلونیوتن)

مساحت سطح مقطع A (میلی‌متر مربع)

پیش‌تنظیم‌های سریع

Results

تنش محاسبه‌شده

—

نوع استرس

—

تنش بر حسب ksi

—

تنش کششی/فشاری

تنش برشی

تنش خمشی

ℹ️ ۱ مگاپاسکال = ۱ نیوتن بر میلی‌متر مربع = ۰.۱۴۵ کیلوژول بر اینچ مربع. استحکام تسلیم فولاد معمولاً ۲۳۵ تا ۱۰۰۰ مگاپاسکال است.

محاسبه‌گر تنش - کشش، برش و خمش | ویبرومارا

منتشر شده توسط Nikolai Shelkovenko روی فوریه ۱۵, ۲۰۲۶ ۵ مارس ۲۰۲۶

Results

تنش کششی/فشاری

تنش برشی

تنش خمشی