Normal Gerilme Hesaplayıcı
Basit çekme veya basma yükleri altında bir malzemenin karşılaştığı normal gerilmeyi kolayca hesaplayın.
Normal Gerilme Hesapla
Normal Gerilme Hesapla (σ = F/A)
Normal gerilme, bir malzemenin kesit alanına dik olarak uygulanan kuvvetin o alana oranıdır. Malzemenin çekme veya basma yükleri altındaki iç dayanımını gösterir.
σ = F / A
- **σ:** Normal gerilme (Pascal, MPa, psi vb.)
- **F:** Uygulanan kuvvet
- **A:** Kuvvetin uygulandığı kesit alanı
Sonuç, metrik birimler için **Paskal (Pa)** veya **Megapaskal (MPa)**, emperyal birimler için ise **psi (pound per square inch)** olarak verilecektir.
Normal Gerilme Nedir?
**Normal gerilme (σ)**, bir cismin kesit alanına dik (normal) olarak uygulanan kuvvetin, o kesit alanına bölünmesiyle elde edilen iç kuvvettir. Malzemelerin dış yükler altında nasıl tepki verdiğini anlamak için mukavemet biliminde temel bir kavramdır. Normal gerilme, bir cismin uzamasına (çekme gerilmesi) veya kısalmasına (basma gerilmesi) neden olur.
Formülü aşağıdaki gibidir:
σ = F / A
- **F:** Uygulanan kuvvet (Newton, lbf vb.)
- **A:** Kuvvetin uygulandığı kesit alanı (m², mm², in² vb.)
- **σ:** Normal gerilme (Pascal (Pa), Megapaskal (MPa), psi (pound per square inch) vb.)
Birimi ve Dönüşümleri
Gerilme için kullanılan yaygın birimler ve dönüşümleri:
- **Pascal (Pa):** 1 N/m²
- **Kilopaskal (kPa):** 10^3 Pa
- **Megapaskal (MPa):** 10^6 Pa veya 1 N/mm²
- **Gigapaskal (GPa):** 10^9 Pa
- **Pound per Square Inch (psi):** 1 lbf/in²
- **Kilopound per Square Inch (ksi):** 1000 psi
- **1 MPa ≈ 145.038 psi**
Çekme Gerilmesi ve Basma Gerilmesi
- **Çekme Gerilmesi:** Cisme uygulanan kuvvetin cismi uzatma eğiliminde olduğu durumdur (pozitif gerilme). Örnek: Bir ipi çekmek.
- **Basma Gerilmesi:** Cisme uygulanan kuvvetin cismi sıkıştırma veya kısaltma eğiliminde olduğu durumdur (negatif gerilme olarak da düşünülebilir, ancak genellikle mutlak değeri alınır). Örnek: Bir kolonu dikey olarak itmek.
Uygulama Alanları:
- **Yapısal Tasarım:** Köprüler, binalar, taşıyıcı kolonların ve kirişlerin dayanım hesaplamaları.
- **Makine Parçası Tasarımı:** Miller, akslar, bağlantı elemanları gibi makine elemanlarının boyutlandırılması.
- **Malzeme Bilimi:** Yeni malzemelerin mekanik özelliklerinin belirlenmesi (çekme testi vb.).
- **Havacılık ve Uzay:** Uçak ve roket gövdelerinin yükler altındaki davranışı.
- **Biyomekanik:** Kemik ve dokuların mekanik dayanımlarının analizi.
Bu hesaplayıcı, homojen malzemeler ve düzgün kesit alanları için basit normal gerilme hesaplamaları yapar. Gerçek mühendislik uygulamalarında, gerilme konsantrasyonları (delikler, köşeler), dinamik yükler, yorulma, sıcaklık etkileri, elastik olmayan deformasyonlar ve karmaşık yükleme koşulları gibi faktörler gerilme dağılımını ve malzeme davranışını etkileyebilir. Daha karmaşık senaryolar için ileri düzey mukavemet analizleri ve mühendislik uzmanlığı gereklidir.