Lujuusoppi | yleinen muodonmuutostila

Yleinen muodonmuutostila

Rakenteen muodonmuutoksilla tarkoitetaan sen muodon vääristymistä, mutta myös sen paikan ja/tai asennon muutosta. Muodonmuutoksen voi aiheuttaa mekaaninen kuorma, mutta myös esimerkiksi lämpökuorma voi niitä aiheuttaa.

Muodonmuutokset voidaan jakaa jäykän kappaleen liikkeisiin ja muodon vääristymiin. Yleensä kappaleen kokonaismuodonmuutos on yhdistelmä näsitä molemmista.

Jäykän kappaleen liikkeessä kappale liikkuu (translaatio) tai pyörii (rotaatio) muuttamatta muotoaan. Jäykän kappaleen liikkeessä kaikki kappaleen pisteet pysyvät samalla kohtaa toistensa suhteen samassa, liikkuvassa koordinaatistossa (siirtymävektorien derivaatta on kaikkialla kappaleessa nolla). Tämän johdosta jäykän kappaleen liike ei aiheuta siihen myöskään venymiä tai jännityksiä. Esimerkiksi ilmaan heitetty kivi on likimain jäykkä kappale ilmalentonsa aikana (sen paikka ja asento muuttuu, mutta muoto säilyy).

Muodon vääristymisessä kappaleen pisteet liikkuvat toistensa suhteen siten, että sen muoto muuttuu. Vääristyminen voidaan jakaa kahteen osaan:

  • Tilavuuden muutos (dilataatio), jossa kappaleen tilavuusalkion tilavuus muuttuu. Esimerkiksi pesusienen puristaminen kasaan joka suunnalta samassa suhteessa vastaa likimain tätä tapausta.
  • Leikkautuminen. Esimerkiksi maassa kiinni olevan kumipalan yläpinnan työntäminen vaakatasossa aiheuttaa kumipalan leikkautumista.
Muilla kielillä
Bahasa Indonesia: Kekuatan bahan
čeština: Pevnost (fyzika)
Gaeilge: Righneas
한국어: 재료역학
Nederlands: Sterkteleer
日本語: 材料力学
norsk nynorsk: Fastleikslære
Simple English: Strength of materials
slovenščina: Trdnost
srpskohrvatski / српскохрватски: Nauka o čvrstoći
Tiếng Việt: Sức bền vật liệu
Türkçe: Mukavemet
українська: Опір матеріалів
中文: 材料力学