Co je ohybový stres?

Ohybové napětí je forma napětí, které je vidět, když jsou zatížení aplikována kolmo na objekt a nutí jej k vychýlení pod zatížením. Stupeň ohybu objektu bude tolerovat, než se trvale deformuje, liší se v závislosti na konstrukčním materiálu, velikosti a dalších proměnných. Testování výrobků na jejich tolerance v ohybu je důležitou součástí bezpečnostních zkoušek, zejména u věcí, jako jsou prvky používané ve stavebnictví, kde deformace při namáhání může vést ke strukturálním kolapsům a fatálním následkům.

Mnoho typů objektů se může ohýbat, s jednoduchým příkladem ohybového napětí je vidět v mnoha skříních po celém světě. Skříně mají obvykle jeden nebo více prutů nesených na obou koncích. Když jsou tyto pruty naloženy oděvem, stojanem na boty a dalšími věcmi, mohou se vychýlit pod tíhou nákladu. Pevná závěsná tyč se po odstranění nákladu odrazí zpět do polohy. Zatížení může být nakonec tak vysoké, že se tyč v důsledku ohybového napětí trvale ohne nebo zaklapne.

Během ohýbání dochází k několika různým fyzickým jevům. Jak se objekt ohýbá, jedna strana se stlačí, protože je částečně složena pod tíhou zatížení. Druhá strana se roztáhne. Opakované relace ohybového napětí, následované snížením zatížení, mohou mít za následek praskliny, rýhy a další problémy způsobené napínáním a kompresí. To může předmět oslabit a v budoucnu může být vystaveno většímu riziku trvalé deformace nebo zlomení, a to i při stejném zatížení.

Lidé někdy tuto vlastnost používají ve svůj prospěch. Například některé produkty jsou baleny v nádobách s vrcholy navrženými k odstranění pomocí ohybového napětí. Během přepravy se může horní část ohnout a ohnout pod tlakem. Jakmile je někdo připraven k použití, horní část se několikrát ohne dopředu a dozadu, což způsobí, že se oslabí a poté se uvolní. Lidé mohou také použít pro ohýbání nebo přichycení objektů různých délek pro projekty.

Při výpočtu napětí lze použít různé vzorce popisující ohybové napětí. Tyto vzorce berou v úvahu hmotnost a typ použitých materiálů, aby určily, kdy překročí hranici mezi možností ohýbání a zotavení a trvalým poškozením. Inženýři a architekti používají tyto vzorce při navrhování budov, zařízení a dalších projektů a vyvíjejí bezpečné tolerance, aby se zajistilo, že stres nebude trvale poškozovat hotový produkt.