• هدف اصلی مطالعه مکانیک مواد این است که مهندس آینده بتواند ماشین‌های مختلف و سازه‌های تحت بارگذاری را تحلیل و طراحی کند.

•

در هر دو مورد تحلیل و طراحی یک سازه، از محاسبه تنش ها و تغییر شکل استفاده می‌شود. این فصل به مفهوم تنش اختصاص داده شده است.

مرور استاتیک

سازه ای برای تحمل بار kN 30 طراحی شده است.

این سازه از اتصال یک تیر و یک میله در محل مفصل ها و تکیه گاه ها توسط پین تشکیل شده است.

با اعمال تحلیل استاتیکی می توان نیروی داخلی در هر یک از عضوهای سازه و عکس العمل تکیه گاه ها را محاسبه کرد.

بارگذاری مرکزی و خارج از مرکز

توزیع یکنواخت تنش در یک مقطع بدان معناست که خط اثر برآیند نیروهای داخلی از مرکز هندسی مقطع عبور کند.

توزیع تنش به طور یکنواخت زمانی امکان پذیر است که نیروهای متمرکز در دو انتهای یک عضو دو نیرویی در محل مرکز هندسی مقاطع اثر کنند. به این شرایط بارگذاری مرکزی می‌گویند.

اگر یک عضو دونیرویی به طور خارج از مرکز بارگذاری شود، برآیند توزیع تنش در هر مقطعی باعث ایجاد یک نیروی محوری و یک گشتاور می‌کند.

تنش تکیه‌گاهی در اتصال‌ها

پیچ‌ها، پین‌ها و میخ‌پرچ‌ها در عضوهایی که به هم متصلند، تنش‌هایی در امتداد تکیه‌گاه یا سطح تماس آنها لیجاد می‌کنند.

برآیند توزیع نیرو روی سطح ورق برابر و مخالف جهت نیروی وارد شده بر سطح پیچ است.

شدت نیروی متوسط حاصل، تنش تکیه‌گاهی نامیده می‌شود:

تنش در عضوهای دونیرویی

نیروهای محوری وارد بر یک عضو دونیرویی باعث ایجاد تنها تنش‌های نرمال در صفحه عمود بر محور آن عضو می‌شود.

نیروهای عرضی وارد بر پیچ و پین‌ها باعث ایجاد تنها تنش‌های برشی در صفحه عمود بر محور آن پیچ یا پین می‌شود.

آیا نیروهای محوری یا برشی با عث ایجاد تنش‌های نرمال و برشی در صفحه غیر از عمود بر راستای آن عضو می‌شود؟