Le calculateur de contrainte de compression est un outil qui détermine la contrainte de compression subie par un matériau lorsqu'une force est appliquée à sa surface. La contrainte de compression mesure l'intensité de la force qui pousse sur un matériau, aidant les ingénieurs et les scientifiques à analyser de construction de stabilité, résistance et performance sous charges de compression.
Pourquoi c'est important?
La compréhension des contraintes de compression est essentielle en ingénierie structurelle, en science des matériaux et en conception. Elle garantit que les matériaux et les composants peuvent résister aux forces sans se déformer ni se briser. Un calcul correct des contraintes de compression contribue à créer des conceptions plus sûres et plus efficaces.
Formule de calcul de contrainte de compression
Le calculateur de contrainte de compression utilise la formule suivante :
σ = F / UNE
Variables
- σ:Contrainte de compression (Pascals, N/m², psi, etc.).
- F:Force de compression appliquée (Newtons, livres-force, etc.).
- A: Section transversale (m², in², etc.).
Étapes pour calculer
- Mesurer ou déterminer la force de compression (F):
- Il s'agit de la force totale appliquée sur l'objet, généralement mesurée en Newtons (N) ou en livres-force (lbf).
- Calculer ou mesurer la section transversale (A):
- Pour les zones circulaires :
A = π × r², où r est le rayon de la section transversale. - Pour les zones rectangulaires :
A = largeur × hauteur.
- Pour les zones circulaires :
- Remplacer les valeurs dans la formule:
- Divisez la force appliquée (F) par la section transversale (A) pour calculer la contrainte de compression :
σ = F / A.
- Divisez la force appliquée (F) par la section transversale (A) pour calculer la contrainte de compression :
Tableau pré-calculé pour les scénarios courants
Vous trouverez ci-dessous un tableau indiquant la contrainte de compression pour différentes forces et sections transversales :
| Force (F, N) | Aire de la section transversale (A, m²) | Contrainte de compression (σ, Pa) |
|---|---|---|
| 500 | 0.01 | 50,000 |
| 1000 | 0.02 | 50,000 |
| 1500 | 0.03 | 50,000 |
| 2000 | 0.04 | 50,000 |
Ce tableau fournit des valeurs de référence rapide pour les combinaisons courantes de force et de surface.
Exemple de calculateur de contrainte de compression
Scénario
A colonne en béton a une section rectangulaire de 0.5 mètre sur 0.3 mètre et est soumise à une force de compression de 15,000 XNUMX Newtons. Calculez la contrainte de compression.
Calcul étape par étape
- Déterminer la force de compression (F):
F = 15,000N. - Calculer la surface de la section transversale (A):
A = largeur × hauteur
A = 0.5 × 0.3 = 0.15 m². - Appliquer la formule:
σ = F / UNE
σ = 15,000 0.15 / XNUMX
σ = 100,000 100 Pa ou XNUMX kPa.
Ainsi, la contrainte de compression est de 100 kPa.
FAQ les plus courantes
Le calculateur permet de déterminer la contrainte subie par les matériaux soumis à des forces de compression, facilitant ainsi le choix des matériaux et la conception structurelle.
Oui, mais la section transversale doit être calculée de manière appropriée en fonction de la forme de l'objet.
La contrainte de compression est essentielle pour garantir que les matériaux et les structures peuvent résister aux forces sans s'effondrer, se déformer ou se rompre, garantissant ainsi la sécurité et la durabilité.