Hva er forskjellen mellom stress og trykk?
On februar 13, 2021 by adminHva er forskjellen mellom stress og press ? Er det noen intuitive eksempler som forklarer forskjellen mellom de to? Hva med et eksempel på når trykk og stress ikke er like?
Kommentarer
- Som du ser av svarene, er det vanskelig å anta hva » intuitiv » er for deg og hvilket forventningsnivå du har uten å være mer spesifikk.
- Spørsmålet kom når du leser om overbelastningstrykk (stress), en.wikipedia.org/wiki/Overburden_pressure . Den koblede artikkelen definerer den som begge deler. Jeg hadde håpet å lære å skille de to ved hjelp av en forklaring som en videregående student eller en ingeniørstudent ville forstå.
- Stress er valens 2 tensor (representert med en matrise). » Trykk » er et spesielt tilfelle: en spenningstensor som kan skrives som en » skalar » mengde ( dvs. av skjemaet $ p \, \ mathrm {id} _3 $, hvor $ \ mathrm {id} _3 $ matrise er $ 3 \ times3 $ identiteten og $ p $ trykk skalar).
Svar
Trykk er definert som kraft per arealeenhet påført et objekt i en retning vinkelrett på overflaten. Og naturlig trykk kan forårsake stress inne i en gjenstand. Mens stress er egenskapen til kroppen under belastning og er relatert til indre krefter. Det er definert som en reaksjon produsert av kroppens molekyler under noen handling som kan gi noen deformasjon. Intensiteten av disse ekstra kreftene produsert per arealeenhet er kjent som stress (pent bilde fra wikipedia):
REDIGER PER KOMMENTARER
Overbelastningstrykk eller litostatisk trykk er et tilfelle der tyngdekraften til objektets egen masse skaper trykk og resulterer i belastning på jord eller bergsøyle. Denne spenningen øker når massen ( eller dybde) øker. Denne typen stress er jevn fordi tyngdekraften er jevn.
http://commons.wvc.edu/rdawes/G101OCL/Basics/earthquakes.html
Inkludert i litostatisk trykk er atmosfærens vekt, og vekten av vannsøylen over det er under et hav eller en innsjø punkt i jorden. Sammenlignet med trykket forårsaket av vekten av bergarter over, er imidlertid mengden trykk på grunn av vekten av vann og luft over en stein ubetydelig, bortsett fra på jordens overflate. Den eneste måten for litostatisk trykk på en stein å endre seg, er at bergets dybde i jorden endres.
Siden dette er en ensartet kraft påført gjennom hele stoffet på grunn av stoffet i seg selv, er uttrykkene trykk og spenning noe utskiftbare fordi trykk kan sees på som både en ekstern og indre kraft. at bildet av linjalen. Hvis det påføres trykk i den ytterste enden (øverst på bildet), skaper det ulik spenning inne i linjalen, spesielt der den indre spenningen er høy i hjørnene.
Kommentarer
- Når det gjelder væsker og trykk, blir fluidet i det mellomliggende rom eller porerom av bergarten vanligvis referert til å ha poretrykk eller væsketrykk. Ville det være feil å si porespenning eller væske Hvis jeg forstår det riktig, fra de andre svarene på det opprinnelige spørsmålet og fra en forklaring som finnes her: en.wikipedia.org/wiki/Fluid#Physics ser det ut til at trykk er den normale komponenten av stress. Så hvis alle de andre komponentene er null, sitter du igjen med bare trykk som utgjør stresset. Dermed kan du si porestress?
- @jakemcgregor I ‘ er ikke sikker. Jeg tror ikke ‘ det vil bli kalt stress fordi det er en kraft som genereres av lommer som kan være ujevne og variere gjennom stoffet. Men jeg ‘ er ikke en geolog, kanskje de blander ordene.
- Du sier ingenting om tensor-karakteren av stress i motsetning til trykkets skalære natur. Også gasstrykk er for eksempel relatert til de indre kreftene til gassmolekylene.
Svar
Gitt en stress tensor $ \ mathbf {\ sigma} $, som generelt har 9 komponenter, er trykket (i det minste i kontinuummekanikk) definert som $ P = 1/3 tr (\ mathbf { \ sigma}) $.
Så trykket på et punkt i kontinuumet er gjennomsnittet av de tre normale spenningene ved punktet. De diagonale begrepene manifesterer seg som skjærspenning.
Det er vanskelig å si «stress» uten å være mer spesifikk i spørsmålet ditt fordi stress ikke er en skalar.Trykk er alltid forskjellig fra stress, men de to er i slekt.
Kommentarer
- Trykk er alltid forskjellig fra stress fordi trykk er en skalar. Så vidt jeg vet er trykk definert som kompressiv isotrop normal stress. Etter denne definisjonen har trykk retningstegn (positivt for komprimering?) Og en størrelse? Også ved denne definisjonen ser det ut til at trykk er definert som et spesielt tilfelle av stress (enkel stresssituasjon). Hvis dette er sant, kan væsketrykk kalles fluidstress? Min kilde: en.wikipedia.org/wiki/Stress_%28mechanics%29#Simple_stresses
Svar
Forskjellen mellom stress og trykk har å gjøre med forskjellen mellom isotrop og anisotrop kraft. Der er en sa del om nedbrytningen av Cauchy stress $ \ boldsymbol {\ sigma} $ i «hydrostatisk» og «avvikende» komponenter, $$ \ boldsymbol {\ sigma} = \ mathbf {s} + p \ mathbf {I} $$ der trykket $ p $ er $$ p = \ frac {1} {3} \ text {tr} (\ boldsymbol {\ sigma} ) $$ der $ \ mathbf {I} $ er $ 3 \ ganger 3 $ identitetsmatrise, og hvor $ \ mathbf {s} $ er den sporløse komponenten i $ \ boldsymbol {\ sigma} $.
Den koblede artikkelen gir faktisk en ganske god intuitiv forklaring på $ p \ mathbf {I} $:
(Fra artikkel) En gjennomsnittlig hydrostatisk spenningstensor $ p \ mathbf {I} $, som har en tendens til å endre volumet av den stressede kroppen.
Dette følger siden overflatekraften som oppleves av et plan med normal vektor $ \ mathbf {n} $ er gitt av $$ \ mathbf {T} ^ {(\ mathbf {n})} = \ mathbf {n} \ cdot \ boldsymbol {\ sigma} $$ som for et rent hydrostatisk stress blir $$ \ mathbf {T} ^ {(\ mathbf {n})} = \ mathbf {n} \ cdot p \ mathbf {I} = p \ mathbf {n} $$ som poi nts i samme retning som det normale til flyet. Dette betyr i utgangspunktet at en kube av materiale vil ønske å utvide seg som en ballon hvis $ p > 0 $, og trekke seg sammen hvis $ p < 0 $.
I mellomtiden betyr avvikskomponenten at det er krefter i spill som ikke bare har en tendens til å utvide eller trekke sammen ting, for eksempel skjærkrefter.
Hva med et eksempel på når trykk og stress ikke er like?
I en solid, ren skjærbølge kan det eksistere. I motsetning til i akustiske trykkbølger, har skjærbølger konstant trykk; kreftene som forplanter bølgen skyldes ikke trykk, men skyldes skjærbelastning.
Kommentarer
- Så hvis du bare har komprimerende isotrop normal stress, kalles det hydrostatisk trykk eller bare trykk. Så trykk er de normale komponentene som virker i kompresjon som utgjør stress? Jeg kan si at jeg har væskespenning på +100 psi og være like riktig som å si at jeg har væsketrykk på 100 psi?
- @jakemcgregor: Ja, så vidt jeg vet er trykk den normale komponenten av stress. Hvis du prøver å skjære den i en isotrop væske, er det ingen gjenopprettingskraft (fordi den ‘ er væske, og den kan bevege seg), så den ‘ er egentlig ikke mulig å ha avvikende (ikke-normale) påkjenninger, så stress og trykk er slags utskiftbare så langt ordlyden går. Men hvis du ‘ har blandet steiner og ting, kan det være mer komplisert.
- Du kan absolutt ha avvikende påkjenninger i en væske. Uten dem ville ikke væsken strømme! I en Newtonsk væske er for eksempel avviksspenningen proporsjonal med » belastningshastighet » tensor via viskositet.
- @TylerOlsen se kommentaren min ovenfor til DumpsterDoofus og kommentaren min til tpg2114 ‘ s svar (nedenfor). Hva er tankene dine?
Svar
Trykket er vinkelrett på objektet, det er bare en ekstern kraft. Trykk forårsaker stress inne i objektet, så stress er en indre kraft.
Kommentarer
- Det kan være lurt å inkludere noen av de etterspurte eksemplene som viser det ene mot det andre og hva som skjer når de ‘ ikke er like.
Svar
Trykk er en ytre kraft, når den påføres en annen kropp, sees effekten lett på den ytre delen av kroppen og den påvirket først det ytre området av kroppen. I tilfelle stress blir molekylær deformasjon utviklet indre av kroppen og stress genereres sakte sakte i den indre delen av ethvert objekt på grunn av belastning. Og bare trykk påvirket det ytre området av kroppen og stress påvirket kroppen internt. Stress observeres på grunn av belastningen som påføres, mens trykket er en slags belastning på kroppen.
Svar
når ekstern kraft påføres objektet automatisk, utvikles en gjenopprettingskraft inne i objektet for å begrense deformasjonen av gjenstand.Forholdet mellom gjenoppretting av kraft vinkelrett på overflaten og området er kjent som spenning. Forholdet mellom ytre kraft vinkelrett på overflaten og området er kjent som trykk.
for eksempel hvis du trykker på en ball du bruker trykk og hva ballen gjelder for deg er stress, og hvis begge ikke er like enn man dominerer over annet trykk, er en ytre kraft og stress er en indre kraft.
Kommentarer
- Hva med de etterspurte eksemplene?
- Husk: Les spørsmålet. Svar på spørsmålet. Det vil hjelpe deg med å skrive mer høyt vurderte svar. Du kan også slette svarene dine, hvis du vil.
Legg igjen en kommentar