1. วิชา คณิตศาสตร์ช่างเชื่อม
รหัส 2103 - 2112
หน่วยที่ 8 ความแข็งแรงของวัสดุ 4 คาบ
ใบความรู้ เรื่อง 8.1 ความแข็งแรงของวัสดุคืออะไร
 ผู้สอน
 ผู้เรียน
ความแข็งแรงของวัสดุ คืออะไร
ความแข็งแรงของวัสดุ หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า กลศาสตร์ของของแข็ง ตรงกับภาษาอังกฤษว่า
Strength of materials หรือ Mechanics of solids หมายถึง การกล่าวถึงผลที่เกิดขึ้นจากการที่วัสดุ หรือชิ้นส่วน
อยู่ภายใต้แรง หรือถูกแรงกระทาต่อชิ้นส่วนนั้น
ความแข็งแรงของวัสดุ เป็นวิชาที่จะศึกษาต่อเนื่องจากวิชากลศาสตร์วิศวกรรม ส่วนใหญ่จะใช้เฉพาะ
ภาคสถิตยศาสตร์ ซึ่งกล่าวถึงแรงภายนอก ( External force ) ที่มากระทากับรูปร่าง ( body ) หรือชิ้นส่วน
( mechanism ) ใด ๆ แล้วทาให้รูปร่าง หรือชิ้นส่วนนั้นสมดุลอยู่นิ่งกับที่ จากสมการที่ได้จากการสมดุล ก็จะหา
แรงภายนอกทั้งหมดที่กระทากับรูปร่างนั้นได้ ในวิชากลศาสตร์วิศวกรรมจะไม่กล่าวถึงการเปลี่ยนแปลงรูป
( deformation ) ของรูปร่าง อันเป็นผลเนื่องจากแรงภายนอกที่กระทา
ความแข็งแรงของวัสดุ จะศึกษาต่อไปถึงการหาแรงภายใน ( Internal force ) ที่เกิดขึ้นในเนื้อวัสดุที่
พยายามยึดกันไว้ เพื่อต้านแรงภายนอก โดยอาศัยการตัดชิ้นส่วน หรือแยกชิ้นส่วน ( section body ) ออกพิจารณา
เป็นชิ้นส่วนย่อย ๆ ซึ่งอยู่ในสภาวะสมดุลเช่นเดียวกัน แล้วใช้สมการของการสมดุลก็จะหาแรงภายในของเนื้อวัสดุ
ได้ และเมื่อนาแรงภายในนี้ไปสัมพันธ์กับพื้นที่ ก็จะได้ค่าความเค้น ( Stress ) โดยอาศัยการทดลองของ Hooke ก็
จะหาค่าความเครียด ( Strain ) ได้ ซึ่งค่าความเครียดนี้จะบอกถึง การเปลี่ยนแปลงรูปของชิ้นส่วน หรือวัสดุ อัน
จะมีผลทาให้สภาพการรับแรงของมันเปลี่ยนแปลงไป ซึ่งจะมากหรือน้อย ก็ขึ้นอยู่กับสมบัติทางกลของวัสดุ ที่ทา
ชิ้นส่วนนั้น ๆ และสภาพทางรูปร่างทางเรขาคณิตของชิ้นส่วนหรือวัสดุนั้น นอกจากนี้ยังจะศึกษาไปถึงเรื่องอื่น ๆ
อีกด้วย