Hỏi về bản chất của ứng suất và ứng suất nhiệt

Author
lâu nay mình học về ứng suất nhiều mà chẳng hiểu rõ về bản chất của ứng suất.
vậy,ai biết thì cho m' hỏi ứng suất là cái gì mà quan trọng vậy?
phải chăng nó như là cái nội lực bên trong,nếu vượt quá giới hạn thì hệ sẽ không thể làm việc được
và cho m hỏi ứng suất nhiệt là gì,sinh ra như thế nào không?
cám ơn nhiều!
 

Pathétique

Active Member
Ðề: Hỏi về bản chất của ứng suất và ứng suất nhiệt

1 cách đơn giản, hồi lớp 7 bạn đã học về áp suất, bạn có thể hình dung ứng suất giống như áp suất vậy, 2 đại lượng này có cùng đơn vị.

1 bề mặt đủ lớn chịu áp lực (bản chất là lực, đơn vị là N) phân bố đủ đều (regularly) trên 1 diện tích bề mặt thì sẽ chịu 1 ứng suất, tương tự như áp suất. Nếu diện tích bề mặt tiếp xúc giữa vật gây áp lực và vật chịu lực nhỏ thì ứng suất lớn, và ngược lại.

Giống như bạn lấy 1 cái kim đâm vào da bạn với 1 lực F1 nào đó thì bạn thấy đau (đây cũng là ví dụ minh họa cho hàm Dirac sử dụng để phân bố lực trong FEM), nhưng nếu bạn lấy 1 cái que không nhọn đâm vào da với 1 lực cùng cường độ thì không thấy đau vì áp suất nhỏ.

Bản chất của ứng suất nhiệt cũng như bản chất của ứng suất cơ nói chung. Ví dụ bạn ngàm 2 đầu của 1 thanh và nung nóng thì trong thanh xuất hiện ứng suất nhiệt do có giãn nở nhiệt.

Nguyên nhân gây ra ứng suất nhiệt là sự chênh lệch (chặt chẽ hơn thì là gradient) nhiệt độ trong vật khi bị nung nóng, làm lạnh 1 cách đủ nhanh, và các quá trình không cân bằng lý hóa (non-equilibrium physicochemical processes) xảy ra khi gia công vật.

Ứng suất là 1 khái niệm rất căn bản trong cơ học vật liệu, nếu bạn chưa hiểu thì mình sẽ trao đổi, thảo luận tiếp.

Nếu bạn hiểu rồi thì đọc thêm để khi phỏng vấn ai đó hỏi thì trả lời bằng cách tốt và chặt chẽ hơn : cách hay nhất định nghĩa ứng suất là đi từ nguyên lý công ảo. Có dịp mình sẽ nói chi tiết hơn.
 
Author
Ðề: Hỏi về bản chất của ứng suất và ứng suất nhiệt

lâu này học về ứng suất này nọ,mà cứ tưởng mình đã hiểu
hôm nay đi học nghe thầy nói đến us mới ngộ ra là mình chả hiểu gì về nó cả?,mà cứ chấp nhận rồi tính toán rất ngọt.
giờ đọc bài của a mới hiểu ra phần nào.cám ơn nhiều
mà có vài cái em ko hiểu lắm như:" hàm Dirac sử dụng để phân bố lực trong FEM","nguyên lý công ảo" là gì?
 
Ðề: Hỏi về bản chất của ứng suất và ứng suất nhiệt

Em thấy hieru theo cách đơn giản thì nôm na dễ hiểu và trả lời phỏng vẫn dễ dàng hơn í ạ.

Em hay hiểu nó đơn giản đi như thế này:

Vật liệu chịu lực tác dụng thì luôn có xu hướng bị biến dạng -> Các lực liên kết giữa các phân tử của vật liệu sẽ sinh ra một lưc để chống lại các biến dạng đó, lực này gọi là nội lực. => Nội lực được đo trên một đơn vị diện tíc thì được gọi là ứng suất ạ
 

Pathétique

Active Member
Ðề: Hỏi về bản chất của ứng suất và ứng suất nhiệt

Hiểu như bạn luan6688 cũng là 1 cách tốt cho trực quan vật lý của bạn.

Nếu bạn học sâu về cơ học vật liệu hoặc phương pháp số thì mới cần hiểu về sử dụng hàm Dirac (Dirac delta function), không thì không cần quan tâm đâu, mình để trong ngoặc là vì thế. Mình diễn tả như thế này vậy.

Khi bạn làm đến bước kết nối (connectivity hay assembly) trong phương pháp phần tử hữu hạn, nếu lực tác dụng nằm tại nút của phần tử thì không có vấn đề gì, nếu lực không nằm trên các nút, tức là nằm đâu đó trong phần tử thì phải sử dụng hàm dirac để phân bố lực ra các nút. Hàm này được định nghĩa bởi phương trình : $\int_{-inf}^{+inf} F(x) \delta(x-x_0) dx = F(x_0)$. Nó là tích phân từ trừ vô cùng đến cộng vô cùng nên bạn có thể tưởng tượng như 1 lực tuy nhỏ mà phân bố trên 1 diện tích rất rộng thì không sao (ứng suất rất nhỏ), nhưng nếu phân bố trên 1 diện tích cực nhỏ thì ứng suất rất lớn, như là đầu cây kim cắm vào mảnh giấy vậy.

Nguyên lý công ảo dùng để định nghĩa ứng suất (cụ thể hơn là sử dụng công suất ảo và bổ đề cơ bản để định nghĩa ứng suất Cauchy) mình sẽ nói sau trong 1 bài khác, cũng đơn giản thôi. Trong các sách về cơ học môi trường liên tục mình nghĩ đều có cả.
 

thanhlh84

Active Member
Ðề: Hỏi về bản chất của ứng suất và ứng suất nhiệt

Mình cũng đang tìm hiểu về FEM/FEA và cũng cảm thấy mắc ở mấy khái niệm cơ bản này.Tiện thể bạn Pathetique giải thích dùm một cách bản chất khái niệm Von Mises stress, Principle stress, Shear stress và STRAIN (biến dạng) không? Cảm ơn
 
Top