Deformacja – podstawowe pojęcia

Gdy na obiekt działa siła zewnętrzna, dochodzi do zmiany jego położenia oraz kształtu. Przemieszczenie definiuje się jako ruch wybranego punktu obiektu względem innego punktu znajdującego się poza nim. Natomiast zmiana kształtu obiektu określana jest jako deformacja.

Deformacja zawsze występuje razem z przemieszczeniem, jednak odwrotna zależność nie zawsze jest spełniona. Obiekt może ulec przemieszczeniu bez zmiany kształtu — taki przypadek nazywany jest ruchem bryły sztywnej.

Odkształcenie jako miara deformacji

Miary deformacji obiektu opisuje się za pomocą odkształcenia, które informuje o względnych zmianach kształtu i wymiarów. Wyróżnia się dwa podstawowe rodzaje odkształceń:

• odkształcenie normalne – opisuje względny przyrost lub skrócenie długości na jednostkę długości,
• odkształcenie postaciowe (ścinające) – określane jako suma kątowych odchyleń od położenia początkowego.

Odkształcenie jest wielkością bezwymiarową i definiuje się je jako iloraz zmiany długości po deformacji do długości początkowej.

Związek deformacji z naprężeniem

Podobnie jak naprężenie, odkształcenie:

• zależy od położenia punktu w obiekcie,
• zmienia się w zależności od warunków obciążenia,
• jest ściśle powiązane z właściwościami materiału.

Relacja pomiędzy naprężeniem a odkształceniem stanowi podstawę analizy wytrzymałościowej i pozwala ocenić zachowanie konstrukcji pod wpływem obciążeń.

Zapraszamy do zapoznania się ze stroną: Analizy metodą elementów skończonych.