Зміст
Інженери часто вимірюють або обчислюють тиск за допомогою метричної системи. Одиницею тиску в цій системі є Паскаль, або ньютон сили на квадратний метр площі. Перетворення тиску в кілопаскалі (кПа), що дорівнює 1000 Па, скоротить великі значення сили, що діє перпендикулярно поверхні. КПа також є одиницею нормальних або осьових, нормальних або зсувних напружень і тангенціальних напружень. Розрахунок тиску залежить лише від визначення правильного вектора сили та поперечної площі.
Крок 1
Запишіть всю інформацію, доступну для вирішення проблеми, на папері. Для тривимірної задачі необхідно знати, принаймні, вектор сили та деяке визначення об’єкта, що аналізується. Якщо можливо, намалюйте контур проблеми. Наприклад, припустимо циліндричний предмет радіусом 0,5 м. Сила 20 кілоньютон (кН) діє в центрі верхньої поверхні під кутом 30 ° від перпендикуляра. Джерелом є верхня поверхня, яка є плоскою і перпендикулярна до центру циліндра.
Крок 2
Перетворити вектор сили на його осьову та тангенціальну складові. Перетворення для цього прикладу: осьове = F (a) = Fcos α = 20cos (30) = 17,3 кН Тангенціальна = F (t) = Fсен α = 20сен (30) = 10 кН
Крок 3
Обчисліть площу по осьовій складовій. У прикладі: A = (pi)r² = (pi)0,5² = 0,785 м²
Крок 4
Розділіть осьову силу на поперечну площу. P = F (a) / A = 17,3 Н / 0,785 м2 = 22,04 кПа