Différence entre le stress et la contrainte

Différence principale - Stress vs. Strain

Lorsque des forces de déformation agissent sur un objet, elles peuvent modifier la forme de celui-ci. le différence principale entre le stress et la tension est que le stress mesure la force de déformation par unité de surface de l'objet, tandis que la contrainte mesure le changement de longueur relatif causé par une force de déformation.

Qu'est-ce que le stress

Chaque fois qu'une force tente de déformer un objet, on dit que l'objet est sous contrainte. Le stress est défini comme la force de déformation par unité de surface de l'objet. Puisque nous pouvons résoudre toute force sur un objet dans des directions parallèle et perpendiculaire à la surface, nous définissons stress normal être égal à la force perpendiculaire à la surface par unité de surface. De même, nous définissons contrainte de cisaillement comme la force parallèle à la surface  par unité de surface. Si la force agissant sur une surface est  et la surface est , alors le stress  est donné par:

La contrainte ayant les mêmes dimensions que la pression, les unités utilisées pour mesurer la contrainte sont également N m^-2 ou Pa (1 Pa = 1 N m^-2). Lorsque des forces agissent pour allonger le matériau, la contrainte est appelée force de tension. Lorsque les forces essaient de comprimer un matériau, l’effort est appelé contrainte de compression.

Quelle est la tension

La contrainte mesure la quantité de déformation relative causée par une force agissant sur un objet. Pour des raisons de simplicité, nous ne considérerons que le souche normale, créé par le stress normal. Supposons que la longueur originale de l'objet soit  et en raison du stress, la longueur change en . le changement en longueur est . La souche  est ensuite donné par,

Comme la déformation est donnée par une fraction où le numérateur et le dénominateur ont tous les deux une unité de longueur, la déformation elle-même n’a pas d’unité. c'est-à-dire qu'il s'agit d'une «quantité sans dimension». Il est courant de voir la contrainte exprimée en pourcentage.

Courbe de contrainte et de contrainte

Nous pouvons tracer un graphique de la manière dont la contrainte dans un corps change lorsque nous modifions la contrainte agissant sur l'objet (ceci peut être effectué, par exemple, en ajoutant des poids). Ces graphiques, appelés courbes de contrainte et de contrainte, révéler de nombreuses informations sur la nature du matériau constituant l'objet. La figure ci-dessous montre la courbe contrainte-déformation typique d'un matériau ductile («ductile» signifie que le matériau peut être bien étiré):

Courbe contrainte-déformation pour un matériau ductile

Le gradient de la région élastique de la courbe est appelé le Module d'Young. C'est un nombre très important pour les ingénieurs des matériaux, car il indique l'ampleur de la déformation qui serait causée par une contrainte donnée dans un matériau..

Différence entre le stress et la contrainte

Ce qu'il mesure

Stress donne la force agissant par unité de surface d'un objet.

Souche donne le changement de longueur relatif dû aux forces de déformation.

Unités

Stress est mesurée en pascals (Pa).

Souche n'a pas d'unités; c'est simplement un ratio.

Courtoisie d'image

"Diagramme typique de contrainte et de contrainte pour un matériau ductile (par exemple, l'acier)." Par Ventilation (travail propre) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons (Modifié)