Lo stato delle sollecitazioni in un punto è completamente definito dai componenti normali e di sollecitazione di taglio in riferimento a un sistema di coordinate ortogonale XYZ. In generale, i valori dei componenti di sollecitazione cambiano se il sistema di coordinate viene rotato.
A un determinato orientamento (X'Y'Z'), tutte le sollecitazioni di taglio svaniscono e lo stato delle sollecitazioni viene completamente definito da 3 componenti di sollecitazione normali.
Questi 3 componenti di sollecitazione normali sono denominati come sollecitazioni principali e gli assi di riferimento corrispondenti (X'Y'Z') sono denominati come assi principali.
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| Figura 1 |
Figura 2 |
A un determinato orientamento dell'elemento di materiale mostrato nella Figura (1), i componenti di sollecitazione di taglio svaniscono e le sollecitazioni si riducono alle sollecitazioni normali pure come mostrato nella Figura 2.
È possibile visualizzare tutti e 3 i componenti alla volta. Le sollecitazioni principali in un nodo o centro di elemento sono rappresentate da un ellissoide. I 3 raggi dell'ellissoide rappresentano i moduli delle 3 principali sollecitazioni. La direzione della sollecitazione (tensione/compressione) è rappresentata dalle frecce. Il codice di colore si basa sul valore di sollecitazione von Mises, una quantità scalare.
Se le tre sollecitazioni principali ha lo stesso modulo, l'ellissoide diventa una sfera (Figura 1 in basso). Se una delle sollecitazioni principali è zero, l'ellissoide diventa un'ellisse planare (Figura 4 in basso). Nel caso della semplice sollecitazione uniassiale, l'ellissoide diventa una linea.
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| Figura 3. Tre sollecitazioni principali uguali in tensione. L'ellissoide diventa una sfera.
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Figura 4. Una delle sollecitazioni principali è molto piccola.
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