Inhoud
Ingenieurs meten of berekenen druk vaak met behulp van het metrische systeem. De drukeenheid in dit systeem is Pascal, of een newton kracht per vierkante meter oppervlakte. Door de druk om te zetten in kilopascal (kPa), wat gelijk is aan 1000 Pa, worden uitgebreide waarden van kracht die loodrecht op een oppervlak werkt, afgekort. De kPa is ook de eenheid van normale of axiale, normale of schuifspanningen en tangentiële spanningen. Het berekenen van de druk hangt alleen af van het bepalen van de juiste krachtvector en het dwarsgebied.
Stap 1
Schrijf alle beschikbare informatie voor uw probleem op papier. Voor een driedimensionaal probleem is het noodzakelijk om ten minste een krachtvector en een definitie voor het te analyseren object te kennen. Teken indien mogelijk een schets van het probleem. Neem bijvoorbeeld een cilindrisch object met een straal van 0,5 m. Een kracht van 20 kilonewton (kN) werkt in het midden van het bovenoppervlak onder een hoek van 30 ° met de loodlijn. De bron is het bovenoppervlak, dat vlak is en loodrecht op het midden van de cilinder staat.
Stap 2
Zet de krachtvector om in zijn axiale en tangentiële componenten. De conversies voor dit voorbeeld zijn: Axiaal = F (a) = Fcos α = 20cos (30) = 17,3 kN Tangentieel = F (t) = Fsen α = 20sen (30) = 10 kN
Stap 3
Bereken het gebied over de axiale component. In het voorbeeld: A = (pi)r² = (pi)0,5² = 0,785 m²
Stap 4
Verdeel de axiale kracht door het dwarsgebied. P = F (a) / A = 17,3 N / 0,785 m² = 22,04 kPa