Для оценки уровня внутренних сил в какой-либо точке D (рис. 5) вводится понятие меры интенсивности внутренних сил, которая называется напряжением. Под напряжением понимается отношение внутренней силы к единице площади сечения. В международной системе единиц (SI) напряжение измеряется в паскалях (Па), т. е. в ньютонах на квадратный метр (Н/м2). Удобнее измерять в мегапаскалях (МПа): 1МПа = 106Па.
Рассмотрим сечение некоторого тела (рис. 5). В окрестности точки D выделим элементарную площадку ∆А, в пределах которой действует внутренняя сила ∆R, разложив которую по осям x, y, z, получим составляющие ΔN, ΔQx, ΔQy.
Тогда средним напряжением в точке D в пределах площадки ∆А будет
. (1.3)
Полное напряжение в точке D сечения получим при ∆А→0, т. е.
. (1.4)
Полное напряжение p можно разложить на составляющие:
− напряжение нормальное к плоскости сечения, которое обозначается σ и называется нормальным напряжением:
; (1.5)
− напряжения, лежащие в плоскости сечения, которые обозначаются τ и называются касательными:
|
|
, (1.6)
. (1.7)
Для удобства τ представляют в виде двух составляющих по направлению координатных осей.
Векторы нормального и касательных напряжений совпадают соответственно с векторами нормальной силы Δ N и поперечными силами ΔQx и ΔQy.