Stav napětí v bodu je celkově definován složkami normálového a smykového napětí vzhledem k ortogonálnímu souřadnému systému XYZ. Obecně se hodnoty složek napětí mění, když se souřadný systém otáčí.
V určité orientaci (X’Y’Z’) všechna smyková napětí zmizí a stav napětí je celkově definován třemi složkami normálového napětí.
Tyto tři složky normálového napětí jsou známé jako hlavní napětí a korespondující referenční osy (X’Y’Z’) jsou známé jako na hlavní osy.
|
|
| Obrázek 1 |
Obrázek 2 |
V určité orientaci prvku materiálu zobrazené na Obrázku 1 složky smykového napětí zmizí a napětí se redukuje na čistá normálová napětí dle Obrázku 2.
Všechny tři složky můžete zakreslit najednou. Hlavní napětí ve středu uzlu nebo elementu jsou představována elipsoidem. Tři poloměry elipsoidu představují velikost tří hlavních napětí. Směr napětí (tah/tlak) je představován šipkami. Barvy vychází z hodnot napětí von Mises (skalární veličina).
Pokud mají tři hlavní napětí stejnou velikost, elipsoid se změní na kouli (viz obrázek 3). Pokud je jedno z hlavních napětí nulové, elipsoid se stává rovinnou elipsou (viz obrázek 4). V případě jednoduchého neosového napětí se elipsoid stává čarou.
|
|
| Obrázek 3. Tři stejná hlavní napětí v tahu. Elipsoid se stává koulí.
|
Obrázek 4. Jeden z hlavních tlaků je velmi malý.
|