Vad är böjningsstress?

Böjspänning är en form av spänning som ses när laster appliceras vinkelrätt på ett föremål, vilket tvingar den att avböjas under lasten. Graden av att böja ett objekt tål innan det blir permanent deformerat varierar beroende på konstruktionsmaterial, storlek och andra variabler. Testning av produkter för deras böjande spänningstoleranser är en viktig del av säkerhetstestningen, särskilt för saker som används i konstruktion, där deformation under spänning kan leda till strukturella kollaps och dödliga konsekvenser.

Många typer av föremål kan böjas, med ett enkelt exempel på böjningsspänning som ses i många garderober runt om i världen. Skåp har vanligtvis en eller flera stänger stödda i båda ändarna. När dessa stavar är laddade med kläder, skodon och andra tillhörigheter, kan de avböjas under lastens vikt. En robust hängstång kommer att studsa tillbaka på plats när lasten tas bort. Så småningom kan lasten bli så hög att stången är permanent böjd eller knäppas till följd av böjspänningen.

Under böjningen förekommer flera olika fysiska fenomen. När ett föremål böjs blir den ena sidan komprimerad eftersom den delvis vikas under lastens vikt. Den andra sidan sträcker sig. Upprepade sessioner med böjspänning, följt av en minskning av belastningen kan resultera i sprickor, veck och andra problem orsakade av sträckning och komprimering. Detta kan försvaga föremålet och göra det mer risk för permanent deformation eller brott i framtiden, även under samma belastning.

Människor använder ibland denna egenskap till sin fördel. Till exempel kommer vissa produkter förpackade i behållare med toppar designade för att tas bort med användning av böjspänning. Under transporten kan toppen böjas och böjas under stress. När någon är redo att använda den böjs toppen fram och tillbaka flera gånger, vilket gör att den försvagas och sedan fästs av. Människor kan också använda stress för att böja eller knäppa föremål av varierande längd för projekt.

Olika formler som beskriver böjningsspänning kan användas i spänningsberäkningar. Dessa formler tar hänsyn till vikten och typen av berörda material för att bestämma när de kommer att passera tröskeln mellan att kunna böjas och återhämta sig och permanent skada. Ingenjörer och arkitekter använder dessa formler vid design av byggnader, utrustning och andra projekt, och utvecklar säkra toleranser för att säkerställa att stress inte permanent skadar den färdiga produkten.