Շփում ընդդեմ կտրվածք
Շփումը և կտրվածքային լարվածությունը երկու երևույթ են, որոնք ներգրավված են նյութի մեխանիկայի ոլորտում: Շատ կարևոր է լավ պատկերացում ունենալ ինչպես շփման, այնպես էլ ճեղքման սթրեսի մասին, որպեսզի լավ պատկերացում ստանաք այնպիսի ոլորտների մասին, ինչպիսիք են էլեկտրատեխնիկան, ավտոմոբիլաշինությունը, մեքենաշինությունը և ցանկացած այլ համապատասխան ոլորտ: Ե՛վ շփումը, և՛ կտրող սթրեսը կարևոր դեր են խաղում նաև մեր առօրյա կյանքում: Եթե չլինեին այս ուժերը, մենք չէինք կարողանա կատարել ամենօրյա աշխատանքի մեծ մասը։ Այս հոդվածում մենք պատրաստվում ենք քննարկել, թե ինչ է շփումը և կտրվածքային սթրեսը, շփման և կտրվածքի սթրեսի ճիշտ և ընդհանուր սահմանումները, դրանց կիրառությունները և հաշվարկման մեթոդները, նմանությունները և վերջապես դրանց տարբերությունները:
շփում
Շփումը, հավանաբար, ամենատարածված դիմադրողական ուժն է, որը մենք զգում ենք ամեն օր: Շփումը առաջանում է երկու կոպիտ մակերեսների շփման արդյունքում: Շփումն ունի հինգ ռեժիմ. Չոր շփում, որը տեղի է ունենում երկու պինդ մարմինների միջև, հեղուկ շփում, որը նաև հայտնի է որպես մածուցիկություն, յուղված շփում, որտեղ երկու պինդ մարմինները բաժանվում են հեղուկ շերտով, մաշկի շփում, որը հակադրվում է հեղուկի մեջ շարժվող պինդին և ներքին շփում, որը հանգեցնում է պինդ մարմնի ներքին բաղադրիչների շփմանը: Այնուամենայնիվ, «շփում» տերմինը առավել հաճախ օգտագործվում է չոր շփման փոխարեն: Դա պայմանավորված է յուրաքանչյուր մակերևույթի վրա գտնվող կոպիտ մանրադիտակային խոռոչներով, որոնք հարմարվում են միմյանց և հրաժարվում են շարժվել: Երկու մակերեսների միջև չոր շփումը կախված է շփման գործակիցից և օբյեկտի վրա գործող հարթությանը նորմալ ռեակտիվ ուժից: Երկու մակերեսների միջև առավելագույն ստատիկ շփումը մի փոքր ավելի բարձր է, քան դինամիկ շփումը: Հարկ է նշել, որ թեև շփումը կախված է նորմալ ռեակտիվ ուժից, այն միշտ շոշափելի է մակերեսին, հետևաբար՝ նորմալ ռեակտիվ ուժի նկատմամբ:
Կտրող սթրես
Կտրող լարվածությունը դեֆորմացման ուժ է: Երբ պինդ մակերեսին շոշափող ուժ է կիրառվում, պինդը հակված է «ոլորվել»: Որպեսզի դա տեղի ունենա, պինդ նյութը պետք է ամրացվի, որպեսզի այն չկարողանա շարժվել ուժի ուղղությամբ: Կտրող լարվածության միավորը Նյուտոնն է քառակուսի մետրի վրա կամ սովորաբար հայտնի է որպես Պասկալ: Մենք գիտենք, որ Պասկալը նաև ճնշման միավորն է։ Բայց ճնշման սահմանումը մակերևույթի նկատմամբ նորմալ ուժն է, որը բաժանված է տարածքի վրա, մինչդեռ կտրվածքային սթրեսի սահմանումը մակերեսին զուգահեռ ուժն է մեկ միավորի մակերեսով: Ֆիքսված օբյեկտի վրա ազդող ոլորող մոմենտը կարող է նաև առաջացնել ճեղքման լարվածություն: Ըստ սահմանման, ոչ միայն պինդ մարմինները, այլև հեղուկները կարող են ունենալ կտրվածքային լարվածություն: Օբյեկտներն ունեն մի հատկություն, որը կոչվում է կտրվածքի մոդուլ, որը մեզ ասում է, թե որքանով է ոլորվելու առարկան տվյալ կտրվածքային լարվածության դեպքում: Սա կախված է օբյեկտի ձևից, չափից, նյութից և ջերմաստիճանից: Դիզայնի նախագծման և իրականացման գործում հիմնական դերը խաղում է կոնստրուկցիաների կտրվածքային լարվածությունը և ավտոմոբիլային տեխնիկան:
Ո՞րն է տարբերությունը շփման և կտրվածքի միջև:
• Շփումը կարող է լինել կտրվածքային լարվածության պատճառ:
• Շփումը չափվում է Նյուտոնով, մինչդեռ կտրվածքային լարվածությունը չափվում է Պասկալով:
• Շփումը ուժ է, մինչդեռ կտրվածքային լարվածությունը ուժ է միավոր տարածքի վրա:
• Շփումը կախված է երկու կոնտակտային մակերևույթներից, մինչդեռ կտրվածքային լարվածությունը կախված է միայն մակերեսին զուգահեռ ուժից մեկ միավոր մակերեսով:
