Đường dây trợ giúp khách hàng
Hotline: 0987 382 388

Ứng suất là gì? Minh hoạ lý giải về ứng suất bằng hình ảnh ✔️

08/07/2021 - 04:27 PM - 27.055 lượt xem
Ứng suất là gì? Trong tĩnh học, chúng ta coi ngoại lực tác dụng lên vật cứng. Tuy nhiên trong thực tế, tất cả các vật thể đều có thể biến dạng và những lực bên ngoài đó tạo ra ứng suất bên trong. Nghe hơi trừu tượng phải không nào? Vậy thì, ứng suất là gì. Cùng GOAT làm rõ đại lượng này dưới đây nhé.

Bạn đang xem: Ứng suất là gì

Ứng suất là gì – Định nghĩa

Ứng suất là đại lượng biểu thị nội lực phát sinh trong vật thể biến dạng do tác dụng của các nguyên nhân bên ngoài như tải trọng, sự thay đổi nhiệt độ, lực nén, kéo, cắt v.v. Ứng suất còn được gọi là sức căng.

Như vậy, Ứng suất là số đo của ngoại lực  tác dụng lên diện tích mặt cắt ngang của một vật.

Đơn vị của ứng suất là gì – Đơn vị tính

Ứng suất có đơn vị là lực trên diện tích:  N / m (Hệ SI - Hệ đo lường quốc tế)

Các đơn vị này thường được gọi là Pascal, viết tắt là Pa . Vì 1 Pa rất rất nhỏ so với ứng suất mà hầu hết các cấu trúc gặp phải. Chúng ta thường gặp phải các đơn vị sau hơn:
10 3 Pa = 1 kPa (kilo Pascal), 10 6 Pa = a MPa (mega Pascal), hoặc 10 9 Pa = GPa (giga Pascal).

Quy đổi 1 Pa = 1  N / m 

Công thức tính ứng suất của vật liệu là gì? – Công thức

Công thức tính ứng suất như sau:
Công thức tính ứng suất là gì?
 
Trong đó:

σ là ứng suất;

F là lực tác động;

A là diện tích bề mặt tiếp xúc với lực;

Ký hiệu ứng suất:

Ký hiệu của ứng suấtσ. Đọc là sigma.

Ứng suất trong tiếng Anh là gì?

Ứng suất trong tiếng Anh là "Stress".

Về mặt kỹ thuật, chúng thường được sử dụng cùng với các từ bổ nghĩa. Qua đó, thể hiện ứng suất trong các bối cảnh sử dụng khác nhau.

Ví dụ như:

  • Kết cấu bê tông ứng suất trước: prestressed concrete
  • Ứng suất kéo: Tensile stress
  • Ứng suất cắt: Shear stress
  • Ứng suất đàn hồi: Yield stress
  • Ứng suất nén: Compressive stress
  • Ứng suất nhiệt: Thermal stress

Có những loại Ứng suất gì – Phân loại

Có hai loại ứng suất mà một kết cấu có thể trải qua:

1. Ứng suất thông thường (ứng suất pháp tuyến) - Normal Stress

2. Ứng suất cắt Shear stress

Khi một lực tác dụng vuông góc (hoặc "pháp tuyến") lên bề mặt của một vật thể, nó sẽ tạo ra một ứng suất pháp tuyến.

Khi một lực tác dụng song song với bề mặt của một vật, nó sẽ tạo ra ứng suất cắt.

Ví dụ về ứng suất thông thường - Ứng suất pháp tuyến

Hãy xem xét một thiết bị chiếu sáng được treo trên trần nhà bằng một sợi dây.

Ứng suất là gì - Công thức tính ứng suất thông thường

Minh hoạ công thức tính ứng suất thông thường

Tiết diện của sợi dây là hình tròn. Khối lượng nhẹ của đèn kéo xuống dưới, vuông góc với sợi dây. Lực này tạo ra một ứng suất thông thường bên trong sợi dây.

Ví dụ về ứng suất cắt

Ứng suất cắt là ứng suất tác động lên mặt cắt ngang. Hãy xem một ví dụ về ứng suất cắt.

Công thức tính ứng suất cắt là gì

Minh hoạ công thức tính ứng suất kéo

Khi xét một bu lông nối hai tấm hình chữ nhật. Ta nhận thấy có một lực kéo vuông góc với bu lông. Từ sơ đồ vật tự do, ta thấy ngoại lực tác dụng một lực song song với tiết diện tròn của bu lông. Ngoại lực này dẫn đến ứng suất cắt bên trong bu lông.

Mỗi vật liệu có một ứng suất cuối cùng gọi là ultimate stress

Mỗi vật liệu có một ứng suất cuối cùng gọi là ultimate stress.

Đây là thước đo mức độ căng tối đa mà vật liệu có thể chịu được trước khi hỏng.

Đại lượng này bạn có thể thấy nhiều ở các chỉ số về vật liệu khi tham khảo nguồn nước ngoài. Phổ biến là Độ bền kéo cuối cùng hay Giới hạn bền kéo hoặc Độ bền kéo (UTS - Ultimate Tensile Stress).

Gioi-han-ben-keo---Ung-suat-keo-cuoi-cung

Minh hoạ kiểm tra độ bền kéo

Khi một vật liệu được kéo, nó sẽ giãn ra. Lực kéo căng vật liệu được gọi là ứng suất. Khi này, giới hạn bền kéo (UTS): Giá trị của ứng suất lớn nhất mà vật liệu có thể chịu được trước khi hỏng.

(Ví dụ trong bài viết gang trắng và gang xám có thể hiện UTS của 2 loại gang này) 

Ứng dụng của ứng suất trong thiết kế là gì?

Các kỹ sư sử dụng ứng suất để hỗ trợ trong việc thiết kế các cấu trúc. Tải trọng bên ngoài và dạng hình học của kết cấu cho chúng ta biết ứng suất nào đang được tác động bên trong vật liệu. (Chỉ về ứng suất, chứ không nói về tính chất của bản thân vật liệu đó).
Làm thế nào để có một kết cấu an toàn?
Để thiết kế đúng một kết cấu an toàn, chúng ta cần đảm bảo rằng ứng suất tác dụng từ tải trọng bên ngoài không bao giờ vượt quá ứng suất cuối cùng của vật liệu.

Một phần khó khăn của nhiệm vụ này là chúng ta không phải lúc nào cũng biết chính xác tải trọng bên ngoài là gì. Chúng có thể thay đổi và không thể đoán trước. Đôi khi kết cấu có thể phải chịu tải trọng cao bất ngờ.

Để tính toán cho sự không chắc chắn này, bạn có thể kết hợp Hệ số an toàn vào thiết kế.

He-so-an-toan-ung-suat

Hệ số an toàn ứng suất là tỷ số giữa giới hạn ứng suất cuối cùng với ứng suất cho phép. Giá trị ứng suất cuối cùng là thuộc tính vật liệu. Trong khi giá trị cho phép được xác định bởi ngoại lực và hình dạng của kết cấu.

Tóm tắt về ứng suất là gì

Trong bài viết này, GOAT đã giới thiệu khái niệm ứng suất là gì. Tựu chung lại, ứng suất là thước đo những gì vật liệu nhận được từ các lực tác dụng bên ngoài. Nó đơn giản là tỷ lệ của các lực bên ngoài với diện tích mặt cắt ngang của vật liệu.

Lực tác dụng vuông góc với mặt cắt là ứng suất pháp tuyến, trong khi lực tác dụng song song với mặt cắt là ứng suất cắt

Dù rằng, khái niệm ứng suất không quá xa lạ. Tuy nhiên, phần thách thức nhất khi tính toán là tính được cân bằng tĩnh một cách chính xác. Khi tính toán được cân bằng tĩnh, sẽ cho chúng ta biết độ lớn và hướng của các lực tác dụng. Từ đó, có thể sử dụng để tính ứng suất.
Nguồn tham khảo: bu.edu

Một số câu hỏi thường gặp về ứng suất kéo

Câu hỏi 1: Xác định giới hạn đàn hồi của vật thể để làm gì?
Trả lời: Ứng suất lớn nhất có thể tác dụng lên một vật thể để tránh biến dạng vĩnh viễn (dẻo)của vật đó được gọi là giới hạn đàn hồi.

Nếu bất kỳ vật liệu nào chịu ứng suất tại điểm nhỏ hơn giới hạn đàn hồi của nó, một khi ứng suất giải phóng, nó sẽ trở lại kích thước và hình dạng ban đầu.

Mặt khác, nếu vật liệu chịu ứng suất tại điểm vượt quá giới hạn đàn hồi của nó, thì hiện tượng biến dạng vĩnh viễn sẽ bắt đầu. Khi giải phóng ứng suất, vật liệu không hoàn toàn trở lại kích thước ban đầu.

Việc xác định chính xác giới hạn đàn hồi của vật liệu rất khó bằng cách sử dụng máy thử phổ thông. Vì vậy, nó thường hữu ích cho các mục đích giáo dục.

Câu hỏi 2: Làm thế nào để kiểm tra được ứng suất kéo của các vật liệu?
Trả lời: Để kiểm tra ứng suất kéo của các vật liệu, ta phải lấy một mẫu vật liệu nhỏ với diện tích mặt cắt ngang cố định. Mẫu này được kéo bằng máy đo độ căng áp dụng tốc độ biến dạng không đổi cho đến điểm mẫu bị đứt.

Độ bền kéo của một số kim loại liên quan tuyến tính với độ cứng lõm của mẫu vật liệu. Điều này dẫn đến việc đưa ra các phương pháp kiểm tra kim loại khối không phá hủy. Máy đo độ cứng Rockwell được sử dụng để đo độ cứng vết lõm và sau đó tính độ bền kéo.

Trên đây là tổng hợp tất cả các thông tin trả lời cho câu hỏi "Ứng suất là gì". Hy vọng bài viết hữu ích với bạn. Nếu vậy, hãy cho chúng mình một click thăm quan website tại đây nha: >> naphoga.vn <<  

Cảm ơn và chúc bạn thật nhiều niềm vui! Hy vọng gặp lại bạn trong những bài khác.

Tổng hợp: Ban Biên Tập GOAT

Xem thêm:

>> Sự khác biệt giữa Áp suất và Ứng suất là gì?

>> Chuyên mục Vật liệu gang | Thông tin tổng hợp về vật liệu gang

 

Bình luận Facebook
Các bài viết khác
[PDF] TCVN 5574:2018 - Thiết kế kết cấu Bê tông và Bê tông cốt thép
25 04-2024

[PDF] TCVN 5574:2018 - Thiết kế kết cấu Bê tông và Bê tông cốt thép

TCVN 5574:2018 là tiêu chuẩn TCVN 5574 mới nhất hiện nay. Tiêu chuẩn quy định về Thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép. Cùng GOAT tìm hiểu về tiêu chuẩn này và link tải về nhé!
Sức bền vật liệu - Tổng hợp các giáo trình PDF hữu ích [Tải Về Miễn Phí]
04 07-2022

Sức bền vật liệu - Tổng hợp các giáo trình PDF hữu ích [Tải Về Miễn Phí]

Sức bền vật liệu là một môn học cơ sở vô cùng quan trọng. Bởi vậy, tìm được tài liệu giáo trình PDF tham khảo về sức bền vật liệu đáng tin cậy là rất cần thiết. Dưới đây, GOAT gửi tới...
Kích thước Hố ga thoát nước mưa tiêu chuẩn
29 06-2022

Kích thước Hố ga thoát nước mưa tiêu chuẩn

Kích thước hố ga thoát nước mưa được quy định trong tiêu chuẩn TCVN 10333-1:2014. Bài viết cũng đề cập đến bản vẽ và cấu tạo hố ga thoát nước mưa. Phân biệt với hố ga ngăn mùi.
[PDF] Tải Giáo trình Nền và móng công trình cầu đường - Bùi Anh Định
10 06-2022

[PDF] Tải Giáo trình Nền và móng công trình cầu đường - Bùi Anh Định

ải Giáo trình Nền và móng công trình cầu đường – GS.TSKH Bùi Anh Định, PGS.TS Nguyễn Sỹ Ngọc. Đây là cuốn giáo trình được viết chung cho cả 3 ngành Cầu đường, Xây dựng và Thuỷ lợi....
[PDF] Từ Vựng Tiếng Anh Chuyên Ngành Xây dựng Qua Hình Ảnh
16 05-2022

[PDF] Từ Vựng Tiếng Anh Chuyên Ngành Xây dựng Qua Hình Ảnh

Từ vựng tiếng Anh chuyên ngành xây dựng qua hình ảnh sẽ giúp bạn dễ dàng hình dung và ghi nhớ lâu hơn. Tiếng Anh vốn đã không dễ, Tiếng Anh chuyên ngành xây dựng...
Tải Bảng tính sức chịu tải cọc theo TCVN 10304:2014
10 05-2022

Tải Bảng tính sức chịu tải cọc theo TCVN 10304:2014

Tải bảng tính sức chịu tải cọc theo TCVN 10304:2014. Đây là bảng tính định dạng Excel. File đã tải lên Driver,...
Tải Giáo trình công nghệ xử lý nước thải - Nguyễn Văn Sức
06 05-2022

Tải Giáo trình công nghệ xử lý nước thải - Nguyễn Văn Sức

Tải Giáo trình công nghệ xử lý nước thải - Nguyễn Văn Sức. Giáo trình được PGS. TS. Nguyễn Văn Sức biên soạn. Cuốn sách nêu lên những kiến thức cơ bản v...
EBOOK Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu công trình xây dựng | TẢI VỀ PDF
06 05-2022

EBOOK Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu công trình xây dựng | TẢI VỀ PDF

EBOOK Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu công trình xây dựng. Đây là ebook tổng hợp các Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam về thi công và nghiệm thu CTXD...
Tải Ebook Giáo trình Kỹ thuật thi công - TS. Đỗ Đình Đức | Tập 2 PDF
22 04-2022

Tải Ebook Giáo trình Kỹ thuật thi công - TS. Đỗ Đình Đức | Tập 2 PDF

Tải ebook Giáo trình Kỹ thuật thi công - Tập 2. Đây là cuốn giáo trình được biên soạn bởi TS. Đỗ Đình Đức (chủ biên) và PGS. Lê Kiều. Cùng GOAT theo dõi nội dung...
Tải Giáo trình Kỹ thuật thi công - TS. Đỗ Đình Đức | Tập 1 PDF
22 04-2022

Tải Giáo trình Kỹ thuật thi công - TS. Đỗ Đình Đức | Tập 1 PDF

Giáo trình Kỹ thuật thi công - Tập 1. Đây là cuốn giáo trình được biên soạn kỹ lưỡng bởi TS. Đỗ Đình Đức (chủ biên) và PGS. Lê Kiều. Cùng GOAT theo dõi...
Tính toán mương dẫn nước thải (Hình chữ nhật) | TẢI BẢN FULL
22 04-2022

Tính toán mương dẫn nước thải (Hình chữ nhật) | TẢI BẢN FULL

 Tính toán mương dẫn nước thải - Hình chữ nhật. Thuộc tài liệu hướng dẫn Tính toán chi tiết các công trình đơn vị cho hệ thống xử lý nước thải có Công su...
EBOOK Kỹ thuật xử lý chất thải công nghiệp - Nguyễn Văn Phước
22 04-2022

EBOOK Kỹ thuật xử lý chất thải công nghiệp - Nguyễn Văn Phước

EBOOK Kỹ thuật xử lý chất thải công nghiệp tác giả Nguyễn Văn Phước. Trình bày rõ về định nghĩa và các phương pháp xử lý chất thải công nghiệp dạng khí, dạng lỏng và dạng rắn.
Tải từ điển tiếng Anh chuyên ngành Môi trường (PDF)
22 04-2022

Tải từ điển tiếng Anh chuyên ngành Môi trường (PDF)

Tải từ điển tiếng Anh chuyên ngành môi trường chuẩn. Đây là tài liệu từ điển và thuật ngữ tiếng anh chuyên ngành môi trường do GOAT sưu tầm. Link tải tài liệu vui lòng xem cuối bài
Ebook Giáo trình công nghệ xử lý nước thải PDF - Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga
22 04-2022

Ebook Giáo trình công nghệ xử lý nước thải PDF - Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga

Giáo trình công nghệ xử lý nước thải của tác giả Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga. Đây là cơ sở của các phương pháp sử dụng công nghệ xử lý nước thải và các tính toán công nghệ. Là cuốn giáo trình xử lý nước thải đư...
Bảng tính toán thủy lực cống và mương thoát nước | Ebook Trần Hữu Uyển [PDF]
22 04-2022

Bảng tính toán thủy lực cống và mương thoát nước | Ebook Trần Hữu Uyển [PDF]

Tải Ebook "Các bảng tính toán thủy lực cống và mương thoát nước" của GS. TSKH Trần Hữu Uyển. Tài liệu được biên soạn dựa theo các bảng tính toán thủy lực của A.A.Lukinuc và G.L.Dắc, ...
Giáo trình thiết kế các công trình xử lý nước thải - Trịnh Xuân Lai
22 04-2022

Giáo trình thiết kế các công trình xử lý nước thải - Trịnh Xuân Lai

Giáo trình Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải của tác giả Trịnh Xuân Lai. Đây là cuốn giáo trình được TS. Trịnh Xuân Lai viết dựa trên các kinh nghiệm trực tiếp thiết kế và ...
Hệ thống thu nước và ngăn mùi bằng van kiểu mới giúp chống ngập, ngăn mùi
29 12-2021

Hệ thống thu nước và ngăn mùi bằng van kiểu mới giúp chống ngập, ngăn mùi

Hệ thống thu nước và ngăn mùi bằng van kiểu mới được thiết kế gồm có: Hố thu nước bằng bê tông cốt thép, thực hiện chức năng dẫn nước không lưu nước và van 1 chiều được sản xuất từ vật liệu composite, kết hợp với lưới chắn rác cùng bộ bó vỉa bằng gang, có chức năng ngăn mùi và gia tăng khả năng thoát nước tại các khu vực có nguy cơ bị ngập úng…
TIÊU CHUẨN VIỆT NAM TCVN 7957:2008 về Thoát nước | Xem ngay
29 12-2021

TIÊU CHUẨN VIỆT NAM TCVN 7957:2008 về Thoát nước | Xem ngay

GOAT Tiêu chuẩn TCVN 7957:2008 do Công ty cổ phần Nước và Môi trường Việt Nam (VIWASE) soát xét lại trên cơ sở Tiêu chuẩn TCXDVN: “Thoát nước – Mạng lưới bên ngoài và công trình – Tiêu chuẩn thiết kế” Bộ Xây dựng đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. Dưới đây là nguyên văn tiêu chuẩn TCVN 7957:2008.
Thông tư số 06/2006/TT-BXD – Hướng dẫn khảo sát địa kỹ thuật phục vụ lựa chọn địa điểm và thiết kế xây dựng công trình
28 12-2021

Thông tư số 06/2006/TT-BXD – Hướng dẫn khảo sát địa kỹ thuật phục vụ lựa chọn địa điểm và thiết kế xây dựng công trình

GOAT Thông tư số 06/2006/TT-BXD – Hướng dẫn khảo sát địa kỹ thuật phục vụ lựa chọn địa điểm và thiết kế xây dựng công trình. Nội dung cơ bản và link tải về bên dưới.
TCVN 5574:2012 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế
28 12-2021

TCVN 5574:2012 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế

TCVN 5574:2012 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế. Nội dung chính và link tải về tiêu chuẩn kết cấu bê tông cốt thép ở dưới đây...
Trợ giúp & Lời khuyên
Hướng dẫn sử dụng sản phẩm và dự án để giúp bạn hoàn thành công việc
Đăng ký nhận Báo Giá
CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI & DỊCH VỤ GOAT
Bản đồ GoogleMaps
Copyright © 2021 - Bản quyền thuộc CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI VÀ DỊCH VỤ G.O.A.T