當負載套用至本體時,本體會嘗試透過發展內部的力量來吸收其效力。一般來說,從某個點到另一個點的力會有所不同。這些內部力量的強度稱為應力。應力的單位是每單位面積上的力量。
應力組成
以一個受壓縮的棒條為例。 在 P 點的應力狀態可從任意平面的角度來說明。 雖然合應力始終相同,但應力組成的值取決於所選的平面。
應力透過大小、方向以及其作用的平面來描述。 某點的應力狀態可用下列組成予以完整的描述:
SX
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垂直作用於 YZ 平面上的 X 方向上的應力
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SY
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垂直作用於 XZ 平面上的 Y 方向上的應力
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SZ
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垂直作用於 XY 平面上的 Z 方向上的應力
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TXY
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作用在垂直於 X 方向平面(YZ 平面)的 Y 方向上的應力
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TYX
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作用在垂直於 Y 方向平面(XZ 平面)的 X 方向上的應力
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TXZ
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作用在垂直於 X 方向平面(YZ 平面)的 Z 方向上的應力
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TZX
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作用在垂直於 Z 方向平面(XY 平面)的 X 方向上的應力
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TYZ
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作用在垂直於 Y 方向平面(XZ 平面)的 Z 方向上的應力
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TZY
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作用在垂直於 Z 方向平面(XY 平面)的 Y 方向上的應力

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SX、SY 以及 SZ 稱為正向應力。TXY、....、TZY 稱為剪應力。剪應力的關係根據下列的數學關係式:TXY = TYX、TXZ = TZX 及 TYZ = TZY。因此某點的應力狀態要透過六個組成來完整定義。
主應力
對於每個點,都存在一個沒有剪應力的平面。參考此平面的應力狀態是由正向應力(稱為主應力)完整定義。
P1
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在第一個主方向的正向應力(最大)。
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P2
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在第二個主方向的正向應力(中等)。
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P3
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在第三個主方向的正向應力(最小)。
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同等應力(也稱為 von Mises 應力)
在 SimulationXpress 中,您檢視稱為同等(或 von Mises)應力的應力量。雖然某點的同等應力不能唯一的定義出點的應力狀態,但它可提供評估許多柔軟材料設計安全性所需的充足資訊。
不像應力組成,同等應力是沒有方向的。它是由應力單位量完全定義的。要計算不同點的安全係數,SimulationXpress 使用 von Mises 降服準則,此準則規定材質在等量應力達到材料的屈服應力時開始屈服。