Contenuto
Gli ingegneri spesso misurano o calcolano la pressione in unità metriche. L'unità di pressione è il Pascal, ovvero un newton di forza per metro quadrato di area. La conversione della pressione in kiloPascals (kPa), che equivale a 1.000 Pascal, abbrevia grandi valori di pressione. Devi considerare solo la quantità di forza che agisce perpendicolarmente alla superficie. Il kPa è anche l'unità di sollecitazione normale o assiale, sollecitazione e taglio o tangenziale. Calcolare lo stress o la pressione è una questione di determinare il vettore di forza corretto e l'area della sezione trasversale corretta.
Scrivi tutte le informazioni che hai per il tuo problema sulla carta. Per un problema tridimensionale, dovresti avere almeno un vettore di forza e alcune definizioni per l'oggetto che stai analizzando. Se possibile, disegna uno schizzo del problema. Nell'esempio, l'oggetto è un cilindro con un raggio di 0,5 m. La forza è di 20 kilonewton (kN) che agisce al centro della superficie superiore con un angolo di 30 gradi rispetto alla perpendicolare. La fonte è la superficie superiore, che è piatta e perpendicolare alla linea centrale del cilindro.
Converti il vettore di forza nei suoi componenti assiali e tangenziali. Le conversioni per questo esempio sono: Axial = F (a) = F_cos (alpha) = 20_cos (30) = 17.3 kN Tangenziale = F (t) = F_sin (alpha) = 20_sin (30) = 10 kN
Calcola l'area della sezione trasversale perpendicolare alla componente assiale. In questo esempio: A = (pi) _r ^ 2 = (pi) _0.5 ^ 2 = 0.785 m ^ 2
Dividi la forza assiale per l'area della sezione trasversale. P = F (a) / A = 17,3 N / 0,785 m ^ 2 = 22,04 kPa