SlideShare a Scribd company logo
1 of 18
Jump to first page
1
dA
dF
A
F
A
==
→ δ
δ
σ
δ 0
lim
Normal stress = [ ] )Pa(pascalm/N
A
Force 2
≡σ
Chapter 2 Mechanics of Materials
Example: Estimate the normal stress on a shin bone ( 脛骨
)
AF

F

F

F
 F

F
 Tensile stress (+)
F

F

Compressive stress (-)
At a point:
Jump to first page
2
Shear stress ( 切應力 ) = τ = F tangential to the area /
A
A F

F

dA
dF
=τAt a point,
Jump to first page
3
Normal strain ( 正應變 ) ε = fractional change of length= lx /
x
l γ
F
F
fixed
lx /Shear strain (?) = deformation under shear stress =
F

F

l x
Jump to first page
4
Stress-strain curve
σ
εo
Yield pt.
Work
hardening
breakElastic
deformation
Hooke's law: In elastic region, σ ∝ ε, or σ/ ε = E
E is a constant, named as Young’s modulus or modulus of
elasticity
Similarly, in elastic region, τ/γ = G, where G is a constant,
named as shear modulus or modulus of rigidity.
Jump to first page
5
Exercise set 2 (Problem 3)
Find the total
extension of the bar.
dx
x
dxde 2
4
1092.1 −
×=ε=
)(
120
)105(
6.0
3
mxm
m
xW =×= −
Pa
xmx
N
2
7
22
3
1088.2
)120/(
102 ×
=
×
=σ
X
15mm
W5mm
1.2m0.6m
o
kN2
dx
2
4
9
27
1092.1
10150
/1088.2
x
x
E
−
×
=
×
×
==
σ
ε
Width of a cross-sectional element at x:
Stress in this element :
Strain of this element:
The extension of this element :
The total extension of the whole bar is :
= 2.13 x 10-4
m
∫ ∫
−
×
==
8.1
6.0 2
4
1092.1
dx
x
dee
Jump to first page
6
Bulk modulus ≡
)/( VV
p
K
δ
δ
−
=
VV δ+
pδ
dV
dp
V−=
Jump to first page
7
Poisson's ratio :
For a homogeneous isotropic material
normal strain :
lateral strain :
Poisson's ratio :
value of ν : 0.2 - 0.5
d
d
L
∆
=ε
εεν /L−≡

x
=ε
F F

dd ∆+
x
d
Jump to first page
8
Double index notation for stress and strain
1st
index: surface, 2nd
index: force
For normal stress components : x ⇒ xx, y ⇒ yy , z ⇒ zz,
σx ⇒ σxx
zσ
xσ
yσ
x
y
z
σzx
σzy
σyz
σxz
σxy
σyx
Jump to first page
9
EEE
EEE
EEE
yyxxzz
zz
zzxxyy
yy
zzyyxx
xx
νσ
−
νσ
−
σ
=ε
νσ
−
νσ
−
σ
=ε
νσ
−
νσ
−
σ
=ε
zσ
xσ
yσ
x
y
z
Joint effect of three normal stress components
Jump to first page
10
Symmetry of shear stress components
Take moment about the z axis, total torque = 0,
(σxy ∆y∆z) ∆x = (σyx ∆x ∆z) ∆y, hence, σxy = σyx .
Similarly, σyz = σzy and σxz = σzx
z
y
x
σxy
σyx
∆x
∆y
∆z
Jump to first page
11
Define pure rotation angle θrot and
pure shear strain, such that the angular
displacements of the two surfaces are:
γ1= θrot+ θdef and γ2= θrot- θdef . Hence,
θrot = (γ1+ γ2)/2 and θdef = (γ1- γ2)/2
Original shear strain is “simple” strain = etc.,...,
y
dx
x
dy
∆∆
There is no real deformation during pure rotation,
but “simple” strain ≠ 0.
x
y
∆x
γ2 = -γ
Example: γ1 = 0 and γ2 = - γ,
so θdef = (0+γ)/2 = γ/2 and θrot= (0-γ)/2 = -γ/2
Pure shear strain is γ/2
x
y
∆x
dy1γ θrot
γ2
θdef
θdef
Jump to first page
12
Example: Show that
)21(3 ν−
=
E
K
)21(3
E
V/V
p
K
ν−
=
∆
∆
−≡∴
3
33)(
l
lll
V
V −∆+
=
∆
ε3/3 =∆≅ ll
Proof:
εxx = εyy = εzz = ε, hence
3ε = εxx+εyy+εzz = (1-2v)(σxx+σyy+σzz)/E
σxx =σyy =σzz = -∆p (compressive stress)
)(
)21(
3 p
E
∆−
ν−
=
V
V∆
For hydrostatic pressure
l
l
l
Jump to first page
13
Point C moves further along x- and y-direction by distances
of AD(γ/2) and AD(γ/2) respectively.
εnn = [(AD . γ/2)2
+ (AD . γ/2)2
]1/2
/ [(AD)2
+ (AD)2
]1/2
= γ/2
True shear strain: εyx = γ/2
Therefore, the normal component of strain is equal to the
shear component of strain:
εnn = εyx and εnn = γ/2
Example : Show that εnn = γ/2
2/γ x
y
A
C’
C
D
D’2
γ
Jump to first page
14
σ yx (lW) sin 45o
x2 = 2 (l cos 45o
) W σnn
Example : Show that εnn = σnn/(2G)
Consider equilibrium along n-direction:
Therefore σyx = σnn
From definition : γ = σxy /G = σnn /G = 2 εnn
l
l
σn
σyx
σxy
2
lcos45
o
Jump to first page
15
G
v
E
2
1
=
+
∴
σnn
σnn
-σnn
-σnn
εxx = σxx/E - ν σyy/E- v σzz/E
Set σxx = σ nn = -σ yy, σ zz = 0, εxx = εnn
εnn = (1+ν) σ nn /E = σ nn /2G (previous example)
Example : Show G
v
E 2
1
=
+
Jump to first page
16
Ex. 12 kN forces are applied to the top
& bottom of a cube (20 mm edges), E =
60 GPa, ν = 0.3. Find (i) the force
exerted by the walls, (ii) εyy
z
y
12kN
x
(ι) εxx = 0, σyy = 0 and
σzz= -12×103
N/(20×10-3
m)2
= 3×107
Pa
εxx = (σxx- v σyy- v σzz) /E
0 = [σxx- 0 – 0.3×(- 3×107
)]/60×109
∴ σxx = -9×106
Pa (compressive)
Force = Aσxx = (20×10-3
m)2
×(-9×106
Pa) = -3.6 ×103
N
(ii) εyy = (σyy- v σzz- v σxx) /E
= [0 – 0.3×(- 3×107
) – 0.3×(- 9×106
)]/60×109
= 1.95×10-4
Jump to first page
17
Elastic Strain Energy
The energy stored in a small volume:
∴ The energy stored :
∴ Energy density in the material :
dx
x
AEFdxdU )(

==
VE
A
e
E
AEe
dxx
AE
U
e
⋅=
==
= ∫
2
2
2
0
2
1
)()(
2
1
2
1
)(
ε



E
E
V
U
u
2
2
2
1
2
1 σ
ε ==≡
e=extension
dx
F F

x
Jump to first page
18
Similarly for shear strain :
F
dx

∫ ⋅= xdFU

∫= Fdx
γ
τ
==
/
/
x
AF
G
G
Gu
2
2
2
1
2
1 τ
γ ==∴

More Related Content

What's hot

6161103 2.8 force vector directed along a line
6161103 2.8 force vector directed along a line6161103 2.8 force vector directed along a line
6161103 2.8 force vector directed along a lineetcenterrbru
 
Simple stresses and strain
Simple stresses and strainSimple stresses and strain
Simple stresses and strainDhruv Trambadiya
 
01. steps involved, merits, demerits & limitations of fem
01. steps involved, merits, demerits & limitations of fem01. steps involved, merits, demerits & limitations of fem
01. steps involved, merits, demerits & limitations of femSura Venkata Mahesh
 
Tracing of cartesian curve
Tracing of cartesian curveTracing of cartesian curve
Tracing of cartesian curveKaushal Patel
 
Numerical Methods
Numerical MethodsNumerical Methods
Numerical MethodsTeja Ande
 
Shearing stress distribution_in_typical_cross
Shearing stress distribution_in_typical_crossShearing stress distribution_in_typical_cross
Shearing stress distribution_in_typical_crossMD RUKHASAR ALAM
 
FEM: Introduction and Weighted Residual Methods
FEM: Introduction and Weighted Residual MethodsFEM: Introduction and Weighted Residual Methods
FEM: Introduction and Weighted Residual MethodsMohammad Tawfik
 
Approximate Methods
Approximate MethodsApproximate Methods
Approximate MethodsTeja Ande
 
Numerical method for solving non linear equations
Numerical method for solving non linear equationsNumerical method for solving non linear equations
Numerical method for solving non linear equationsMdHaque78
 
Simple stresses and strains
Simple stresses and strains Simple stresses and strains
Simple stresses and strains JISHNU V
 
Simple stresses and Stain
Simple stresses and StainSimple stresses and Stain
Simple stresses and StainHamood Saif
 
Eigenvalues and eigenvectors
Eigenvalues and eigenvectorsEigenvalues and eigenvectors
Eigenvalues and eigenvectorsiraq
 
Fluid Mechanics Chapter 4. Differential relations for a fluid flow
Fluid Mechanics Chapter 4. Differential relations for a fluid flowFluid Mechanics Chapter 4. Differential relations for a fluid flow
Fluid Mechanics Chapter 4. Differential relations for a fluid flowAddisu Dagne Zegeye
 
Application of Numerical Methods (Finite Difference) in Heat Transfer
Application of Numerical Methods (Finite Difference) in Heat TransferApplication of Numerical Methods (Finite Difference) in Heat Transfer
Application of Numerical Methods (Finite Difference) in Heat TransferShivshambhu Kumar
 
Finite element method (matlab) milan kumar rai
Finite element method (matlab) milan kumar raiFinite element method (matlab) milan kumar rai
Finite element method (matlab) milan kumar raiMilan Kumar Rai
 
Newtons Divided Difference Formulation
Newtons Divided Difference FormulationNewtons Divided Difference Formulation
Newtons Divided Difference FormulationSohaib H. Khan
 

What's hot (20)

Bending stress
Bending stressBending stress
Bending stress
 
6161103 2.8 force vector directed along a line
6161103 2.8 force vector directed along a line6161103 2.8 force vector directed along a line
6161103 2.8 force vector directed along a line
 
Simple stresses and strain
Simple stresses and strainSimple stresses and strain
Simple stresses and strain
 
01. steps involved, merits, demerits & limitations of fem
01. steps involved, merits, demerits & limitations of fem01. steps involved, merits, demerits & limitations of fem
01. steps involved, merits, demerits & limitations of fem
 
fluid mechanics
fluid mechanicsfluid mechanics
fluid mechanics
 
Tracing of cartesian curve
Tracing of cartesian curveTracing of cartesian curve
Tracing of cartesian curve
 
Unit 2 stresses in composite sections
Unit 2  stresses in composite sectionsUnit 2  stresses in composite sections
Unit 2 stresses in composite sections
 
Numerical Methods
Numerical MethodsNumerical Methods
Numerical Methods
 
Shearing stress distribution_in_typical_cross
Shearing stress distribution_in_typical_crossShearing stress distribution_in_typical_cross
Shearing stress distribution_in_typical_cross
 
FEM: Introduction and Weighted Residual Methods
FEM: Introduction and Weighted Residual MethodsFEM: Introduction and Weighted Residual Methods
FEM: Introduction and Weighted Residual Methods
 
Approximate Methods
Approximate MethodsApproximate Methods
Approximate Methods
 
Numerical method for solving non linear equations
Numerical method for solving non linear equationsNumerical method for solving non linear equations
Numerical method for solving non linear equations
 
Simple stresses and strains
Simple stresses and strains Simple stresses and strains
Simple stresses and strains
 
Simple stresses and Stain
Simple stresses and StainSimple stresses and Stain
Simple stresses and Stain
 
Eigenvalues and eigenvectors
Eigenvalues and eigenvectorsEigenvalues and eigenvectors
Eigenvalues and eigenvectors
 
Partial derivatives
Partial derivativesPartial derivatives
Partial derivatives
 
Fluid Mechanics Chapter 4. Differential relations for a fluid flow
Fluid Mechanics Chapter 4. Differential relations for a fluid flowFluid Mechanics Chapter 4. Differential relations for a fluid flow
Fluid Mechanics Chapter 4. Differential relations for a fluid flow
 
Application of Numerical Methods (Finite Difference) in Heat Transfer
Application of Numerical Methods (Finite Difference) in Heat TransferApplication of Numerical Methods (Finite Difference) in Heat Transfer
Application of Numerical Methods (Finite Difference) in Heat Transfer
 
Finite element method (matlab) milan kumar rai
Finite element method (matlab) milan kumar raiFinite element method (matlab) milan kumar rai
Finite element method (matlab) milan kumar rai
 
Newtons Divided Difference Formulation
Newtons Divided Difference FormulationNewtons Divided Difference Formulation
Newtons Divided Difference Formulation
 

Similar to Mechanics of Materials Chapter Summary

Shear 140719032103-phpapp02 (1)
Shear 140719032103-phpapp02 (1)Shear 140719032103-phpapp02 (1)
Shear 140719032103-phpapp02 (1)Prashant Borge
 
Shear 140719032103-phpapp02
Shear 140719032103-phpapp02Shear 140719032103-phpapp02
Shear 140719032103-phpapp02Prashant Borge
 
Stress5_ht08.pdf
Stress5_ht08.pdfStress5_ht08.pdf
Stress5_ht08.pdfFikadu19
 
1. Rock Elasticity
1. Rock Elasticity1. Rock Elasticity
1. Rock ElasticityJames Craig
 
Navier-Stokes Equation of Motion
 Navier-Stokes Equation of Motion  Navier-Stokes Equation of Motion
Navier-Stokes Equation of Motion Sukhvinder Singh
 
44558176 chapter-2-stress-and-strain-axial-loading
44558176 chapter-2-stress-and-strain-axial-loading44558176 chapter-2-stress-and-strain-axial-loading
44558176 chapter-2-stress-and-strain-axial-loadingSaleem Malik
 
stress strain dispalcement.pdf
stress strain dispalcement.pdfstress strain dispalcement.pdf
stress strain dispalcement.pdfShikhaSingla15
 
120715 - LMAJdS paper - HydroVision 2012 presentation - 14 pages
120715 - LMAJdS paper - HydroVision 2012 presentation - 14 pages120715 - LMAJdS paper - HydroVision 2012 presentation - 14 pages
120715 - LMAJdS paper - HydroVision 2012 presentation - 14 pagesLuc-Marie Jeudy de Sauceray
 
Strength of Materials
Strength of MaterialsStrength of Materials
Strength of MaterialsAditya .
 
Formula Bank and Important tips for Mechanical Engineering Students for Compe...
Formula Bank and Important tips for Mechanical Engineering Students for Compe...Formula Bank and Important tips for Mechanical Engineering Students for Compe...
Formula Bank and Important tips for Mechanical Engineering Students for Compe...Vinoth Jebaraj A
 
Lecture10 mohr's circle
Lecture10 mohr's circleLecture10 mohr's circle
Lecture10 mohr's circlePhp Tutorials
 
1-Machine design - Stresses in Machine Members (2) - Copy.pptx
1-Machine design - Stresses in Machine Members (2) - Copy.pptx1-Machine design - Stresses in Machine Members (2) - Copy.pptx
1-Machine design - Stresses in Machine Members (2) - Copy.pptxssuser2e7793
 
Plane Stress Transformation.pptx
Plane Stress Transformation.pptxPlane Stress Transformation.pptx
Plane Stress Transformation.pptxSamirsinh Parmar
 
Mohr circle (Complete Soil Mech. Undestanding Pakage: ABHAY)
Mohr circle (Complete Soil Mech. Undestanding Pakage: ABHAY)Mohr circle (Complete Soil Mech. Undestanding Pakage: ABHAY)
Mohr circle (Complete Soil Mech. Undestanding Pakage: ABHAY)Abhay Kumar
 

Similar to Mechanics of Materials Chapter Summary (20)

Shear 140719032103-phpapp02 (1)
Shear 140719032103-phpapp02 (1)Shear 140719032103-phpapp02 (1)
Shear 140719032103-phpapp02 (1)
 
Shear 140719032103-phpapp02
Shear 140719032103-phpapp02Shear 140719032103-phpapp02
Shear 140719032103-phpapp02
 
Stress5_ht08.pdf
Stress5_ht08.pdfStress5_ht08.pdf
Stress5_ht08.pdf
 
UDA 5 - P.pdf
UDA 5 - P.pdfUDA 5 - P.pdf
UDA 5 - P.pdf
 
Sa-1_strain energy
Sa-1_strain energySa-1_strain energy
Sa-1_strain energy
 
Strain energy
Strain energyStrain energy
Strain energy
 
1. Rock Elasticity
1. Rock Elasticity1. Rock Elasticity
1. Rock Elasticity
 
Navier-Stokes Equation of Motion
 Navier-Stokes Equation of Motion  Navier-Stokes Equation of Motion
Navier-Stokes Equation of Motion
 
Complex stresses
Complex stressesComplex stresses
Complex stresses
 
44558176 chapter-2-stress-and-strain-axial-loading
44558176 chapter-2-stress-and-strain-axial-loading44558176 chapter-2-stress-and-strain-axial-loading
44558176 chapter-2-stress-and-strain-axial-loading
 
stress strain dispalcement.pdf
stress strain dispalcement.pdfstress strain dispalcement.pdf
stress strain dispalcement.pdf
 
1 - 29 Jan 2023.pptx
1 - 29 Jan 2023.pptx1 - 29 Jan 2023.pptx
1 - 29 Jan 2023.pptx
 
120715 - LMAJdS paper - HydroVision 2012 presentation - 14 pages
120715 - LMAJdS paper - HydroVision 2012 presentation - 14 pages120715 - LMAJdS paper - HydroVision 2012 presentation - 14 pages
120715 - LMAJdS paper - HydroVision 2012 presentation - 14 pages
 
Strength of Materials
Strength of MaterialsStrength of Materials
Strength of Materials
 
Formula Bank and Important tips for Mechanical Engineering Students for Compe...
Formula Bank and Important tips for Mechanical Engineering Students for Compe...Formula Bank and Important tips for Mechanical Engineering Students for Compe...
Formula Bank and Important tips for Mechanical Engineering Students for Compe...
 
Lecture10 mohr's circle
Lecture10 mohr's circleLecture10 mohr's circle
Lecture10 mohr's circle
 
1-Machine design - Stresses in Machine Members (2) - Copy.pptx
1-Machine design - Stresses in Machine Members (2) - Copy.pptx1-Machine design - Stresses in Machine Members (2) - Copy.pptx
1-Machine design - Stresses in Machine Members (2) - Copy.pptx
 
Plane Stress Transformation.pptx
Plane Stress Transformation.pptxPlane Stress Transformation.pptx
Plane Stress Transformation.pptx
 
L20
L20L20
L20
 
Mohr circle (Complete Soil Mech. Undestanding Pakage: ABHAY)
Mohr circle (Complete Soil Mech. Undestanding Pakage: ABHAY)Mohr circle (Complete Soil Mech. Undestanding Pakage: ABHAY)
Mohr circle (Complete Soil Mech. Undestanding Pakage: ABHAY)
 

More from ถาวร อู่ทรัพย์

ชุดที่ 15 คุณภาพของเอกสารแผนบทเรียน
ชุดที่ 15 คุณภาพของเอกสารแผนบทเรียนชุดที่ 15 คุณภาพของเอกสารแผนบทเรียน
ชุดที่ 15 คุณภาพของเอกสารแผนบทเรียนถาวร อู่ทรัพย์
 
ชุดที่ 14 แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ ปฏิบัติ
ชุดที่ 14 แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ ปฏิบัติชุดที่ 14 แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ ปฏิบัติ
ชุดที่ 14 แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ ปฏิบัติถาวร อู่ทรัพย์
 
ชุดที่ 13 แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ ทฤษฎี
ชุดที่ 13 แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ ทฤษฎีชุดที่ 13 แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ ทฤษฎี
ชุดที่ 13 แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ ทฤษฎีถาวร อู่ทรัพย์
 
ชุดที่ 12 การออกแบบจัดสร้างแผนบทเรียน
ชุดที่ 12 การออกแบบจัดสร้างแผนบทเรียนชุดที่ 12 การออกแบบจัดสร้างแผนบทเรียน
ชุดที่ 12 การออกแบบจัดสร้างแผนบทเรียนถาวร อู่ทรัพย์
 
ชุดที่ 11 การวิเคราะห์สื่อการเรียนการสอน
ชุดที่ 11 การวิเคราะห์สื่อการเรียนการสอนชุดที่ 11 การวิเคราะห์สื่อการเรียนการสอน
ชุดที่ 11 การวิเคราะห์สื่อการเรียนการสอนถาวร อู่ทรัพย์
 
ชุดที่ 10 ใบสั่งงานและใบประเมินผล
ชุดที่ 10 ใบสั่งงานและใบประเมินผลชุดที่ 10 ใบสั่งงานและใบประเมินผล
ชุดที่ 10 ใบสั่งงานและใบประเมินผลถาวร อู่ทรัพย์
 
ชุดที่ 09 แบบฝึกหัดและแบบทดสอบท้ายบทเรียน
ชุดที่ 09 แบบฝึกหัดและแบบทดสอบท้ายบทเรียนชุดที่ 09 แบบฝึกหัดและแบบทดสอบท้ายบทเรียน
ชุดที่ 09 แบบฝึกหัดและแบบทดสอบท้ายบทเรียนถาวร อู่ทรัพย์
 
ชุดที่ 08 วิธีการเรียนการสอนแบบถามตอบ
ชุดที่ 08 วิธีการเรียนการสอนแบบถามตอบชุดที่ 08 วิธีการเรียนการสอนแบบถามตอบ
ชุดที่ 08 วิธีการเรียนการสอนแบบถามตอบถาวร อู่ทรัพย์
 
ชุดที่ 07 การวิเคราะห์และสร้างใบเนื้อหา
ชุดที่ 07 การวิเคราะห์และสร้างใบเนื้อหาชุดที่ 07 การวิเคราะห์และสร้างใบเนื้อหา
ชุดที่ 07 การวิเคราะห์และสร้างใบเนื้อหาถาวร อู่ทรัพย์
 
ชุดที่ 06 แนวทางในการเขียนวัตถุประสงค์
ชุดที่ 06 แนวทางในการเขียนวัตถุประสงค์ชุดที่ 06 แนวทางในการเขียนวัตถุประสงค์
ชุดที่ 06 แนวทางในการเขียนวัตถุประสงค์ถาวร อู่ทรัพย์
 
ชุดที่ 05 การเขียนวัตถุประสงค์เชิงพฤติกรรม
ชุดที่ 05 การเขียนวัตถุประสงค์เชิงพฤติกรรมชุดที่ 05 การเขียนวัตถุประสงค์เชิงพฤติกรรม
ชุดที่ 05 การเขียนวัตถุประสงค์เชิงพฤติกรรมถาวร อู่ทรัพย์
 
ชุดที่ 04 สิ่งที่กำหนดให้ โครงการสอน
ชุดที่ 04 สิ่งที่กำหนดให้ โครงการสอนชุดที่ 04 สิ่งที่กำหนดให้ โครงการสอน
ชุดที่ 04 สิ่งที่กำหนดให้ โครงการสอนถาวร อู่ทรัพย์
 
ชุดที่ 03 การจัดกิจกรรมการเรียนการสอน
ชุดที่ 03 การจัดกิจกรรมการเรียนการสอนชุดที่ 03 การจัดกิจกรรมการเรียนการสอน
ชุดที่ 03 การจัดกิจกรรมการเรียนการสอนถาวร อู่ทรัพย์
 
ชุดที่ 02 ขั้นตอนการเรียนรู้รูปแบบ miap
ชุดที่ 02 ขั้นตอนการเรียนรู้รูปแบบ miapชุดที่ 02 ขั้นตอนการเรียนรู้รูปแบบ miap
ชุดที่ 02 ขั้นตอนการเรียนรู้รูปแบบ miapถาวร อู่ทรัพย์
 
ชุดที่ 01 การเรียนรู้และระดับพฤติกรรม
ชุดที่ 01 การเรียนรู้และระดับพฤติกรรมชุดที่ 01 การเรียนรู้และระดับพฤติกรรม
ชุดที่ 01 การเรียนรู้และระดับพฤติกรรมถาวร อู่ทรัพย์
 
17 การอบแห้งเนื้อหมูแดดเดียวด้วยเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์แบบอุโมงค์
17 การอบแห้งเนื้อหมูแดดเดียวด้วยเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์แบบอุโมงค์17 การอบแห้งเนื้อหมูแดดเดียวด้วยเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์แบบอุโมงค์
17 การอบแห้งเนื้อหมูแดดเดียวด้วยเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์แบบอุโมงค์ถาวร อู่ทรัพย์
 

More from ถาวร อู่ทรัพย์ (20)

ชุดที่ 15 คุณภาพของเอกสารแผนบทเรียน
ชุดที่ 15 คุณภาพของเอกสารแผนบทเรียนชุดที่ 15 คุณภาพของเอกสารแผนบทเรียน
ชุดที่ 15 คุณภาพของเอกสารแผนบทเรียน
 
ชุดที่ 14 แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ ปฏิบัติ
ชุดที่ 14 แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ ปฏิบัติชุดที่ 14 แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ ปฏิบัติ
ชุดที่ 14 แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ ปฏิบัติ
 
ชุดที่ 13 แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ ทฤษฎี
ชุดที่ 13 แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ ทฤษฎีชุดที่ 13 แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ ทฤษฎี
ชุดที่ 13 แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ ทฤษฎี
 
ชุดที่ 12 การออกแบบจัดสร้างแผนบทเรียน
ชุดที่ 12 การออกแบบจัดสร้างแผนบทเรียนชุดที่ 12 การออกแบบจัดสร้างแผนบทเรียน
ชุดที่ 12 การออกแบบจัดสร้างแผนบทเรียน
 
ชุดที่ 11 การวิเคราะห์สื่อการเรียนการสอน
ชุดที่ 11 การวิเคราะห์สื่อการเรียนการสอนชุดที่ 11 การวิเคราะห์สื่อการเรียนการสอน
ชุดที่ 11 การวิเคราะห์สื่อการเรียนการสอน
 
ชุดที่ 10 ใบสั่งงานและใบประเมินผล
ชุดที่ 10 ใบสั่งงานและใบประเมินผลชุดที่ 10 ใบสั่งงานและใบประเมินผล
ชุดที่ 10 ใบสั่งงานและใบประเมินผล
 
ชุดที่ 09 แบบฝึกหัดและแบบทดสอบท้ายบทเรียน
ชุดที่ 09 แบบฝึกหัดและแบบทดสอบท้ายบทเรียนชุดที่ 09 แบบฝึกหัดและแบบทดสอบท้ายบทเรียน
ชุดที่ 09 แบบฝึกหัดและแบบทดสอบท้ายบทเรียน
 
ชุดที่ 08 วิธีการเรียนการสอนแบบถามตอบ
ชุดที่ 08 วิธีการเรียนการสอนแบบถามตอบชุดที่ 08 วิธีการเรียนการสอนแบบถามตอบ
ชุดที่ 08 วิธีการเรียนการสอนแบบถามตอบ
 
ชุดที่ 07 การวิเคราะห์และสร้างใบเนื้อหา
ชุดที่ 07 การวิเคราะห์และสร้างใบเนื้อหาชุดที่ 07 การวิเคราะห์และสร้างใบเนื้อหา
ชุดที่ 07 การวิเคราะห์และสร้างใบเนื้อหา
 
ชุดที่ 06 แนวทางในการเขียนวัตถุประสงค์
ชุดที่ 06 แนวทางในการเขียนวัตถุประสงค์ชุดที่ 06 แนวทางในการเขียนวัตถุประสงค์
ชุดที่ 06 แนวทางในการเขียนวัตถุประสงค์
 
ชุดที่ 05 การเขียนวัตถุประสงค์เชิงพฤติกรรม
ชุดที่ 05 การเขียนวัตถุประสงค์เชิงพฤติกรรมชุดที่ 05 การเขียนวัตถุประสงค์เชิงพฤติกรรม
ชุดที่ 05 การเขียนวัตถุประสงค์เชิงพฤติกรรม
 
ชุดที่ 04 สิ่งที่กำหนดให้ โครงการสอน
ชุดที่ 04 สิ่งที่กำหนดให้ โครงการสอนชุดที่ 04 สิ่งที่กำหนดให้ โครงการสอน
ชุดที่ 04 สิ่งที่กำหนดให้ โครงการสอน
 
ชุดที่ 03 การจัดกิจกรรมการเรียนการสอน
ชุดที่ 03 การจัดกิจกรรมการเรียนการสอนชุดที่ 03 การจัดกิจกรรมการเรียนการสอน
ชุดที่ 03 การจัดกิจกรรมการเรียนการสอน
 
ชุดที่ 02 ขั้นตอนการเรียนรู้รูปแบบ miap
ชุดที่ 02 ขั้นตอนการเรียนรู้รูปแบบ miapชุดที่ 02 ขั้นตอนการเรียนรู้รูปแบบ miap
ชุดที่ 02 ขั้นตอนการเรียนรู้รูปแบบ miap
 
ชุดที่ 01 การเรียนรู้และระดับพฤติกรรม
ชุดที่ 01 การเรียนรู้และระดับพฤติกรรมชุดที่ 01 การเรียนรู้และระดับพฤติกรรม
ชุดที่ 01 การเรียนรู้และระดับพฤติกรรม
 
ราชกฤษฎีกาชุดครุย
ราชกฤษฎีกาชุดครุยราชกฤษฎีกาชุดครุย
ราชกฤษฎีกาชุดครุย
 
Report solar tunnel
Report solar tunnelReport solar tunnel
Report solar tunnel
 
Ap56
Ap56Ap56
Ap56
 
17 การอบแห้งเนื้อหมูแดดเดียวด้วยเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์แบบอุโมงค์
17 การอบแห้งเนื้อหมูแดดเดียวด้วยเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์แบบอุโมงค์17 การอบแห้งเนื้อหมูแดดเดียวด้วยเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์แบบอุโมงค์
17 การอบแห้งเนื้อหมูแดดเดียวด้วยเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์แบบอุโมงค์
 
นำเสนอว นท _ 26 เมษายน 2557
นำเสนอว นท _ 26 เมษายน 2557นำเสนอว นท _ 26 เมษายน 2557
นำเสนอว นท _ 26 เมษายน 2557
 

Mechanics of Materials Chapter Summary

  • 1. Jump to first page 1 dA dF A F A == → δ δ σ δ 0 lim Normal stress = [ ] )Pa(pascalm/N A Force 2 ≡σ Chapter 2 Mechanics of Materials Example: Estimate the normal stress on a shin bone ( 脛骨 ) AF  F  F  F  F  F  Tensile stress (+) F  F  Compressive stress (-) At a point:
  • 2. Jump to first page 2 Shear stress ( 切應力 ) = τ = F tangential to the area / A A F  F  dA dF =τAt a point,
  • 3. Jump to first page 3 Normal strain ( 正應變 ) ε = fractional change of length= lx / x l γ F F fixed lx /Shear strain (?) = deformation under shear stress = F  F  l x
  • 4. Jump to first page 4 Stress-strain curve σ εo Yield pt. Work hardening breakElastic deformation Hooke's law: In elastic region, σ ∝ ε, or σ/ ε = E E is a constant, named as Young’s modulus or modulus of elasticity Similarly, in elastic region, τ/γ = G, where G is a constant, named as shear modulus or modulus of rigidity.
  • 5. Jump to first page 5 Exercise set 2 (Problem 3) Find the total extension of the bar. dx x dxde 2 4 1092.1 − ×=ε= )( 120 )105( 6.0 3 mxm m xW =×= − Pa xmx N 2 7 22 3 1088.2 )120/( 102 × = × =σ X 15mm W5mm 1.2m0.6m o kN2 dx 2 4 9 27 1092.1 10150 /1088.2 x x E − × = × × == σ ε Width of a cross-sectional element at x: Stress in this element : Strain of this element: The extension of this element : The total extension of the whole bar is : = 2.13 x 10-4 m ∫ ∫ − × == 8.1 6.0 2 4 1092.1 dx x dee
  • 6. Jump to first page 6 Bulk modulus ≡ )/( VV p K δ δ − = VV δ+ pδ dV dp V−=
  • 7. Jump to first page 7 Poisson's ratio : For a homogeneous isotropic material normal strain : lateral strain : Poisson's ratio : value of ν : 0.2 - 0.5 d d L ∆ =ε εεν /L−≡  x =ε F F  dd ∆+ x d
  • 8. Jump to first page 8 Double index notation for stress and strain 1st index: surface, 2nd index: force For normal stress components : x ⇒ xx, y ⇒ yy , z ⇒ zz, σx ⇒ σxx zσ xσ yσ x y z σzx σzy σyz σxz σxy σyx
  • 9. Jump to first page 9 EEE EEE EEE yyxxzz zz zzxxyy yy zzyyxx xx νσ − νσ − σ =ε νσ − νσ − σ =ε νσ − νσ − σ =ε zσ xσ yσ x y z Joint effect of three normal stress components
  • 10. Jump to first page 10 Symmetry of shear stress components Take moment about the z axis, total torque = 0, (σxy ∆y∆z) ∆x = (σyx ∆x ∆z) ∆y, hence, σxy = σyx . Similarly, σyz = σzy and σxz = σzx z y x σxy σyx ∆x ∆y ∆z
  • 11. Jump to first page 11 Define pure rotation angle θrot and pure shear strain, such that the angular displacements of the two surfaces are: γ1= θrot+ θdef and γ2= θrot- θdef . Hence, θrot = (γ1+ γ2)/2 and θdef = (γ1- γ2)/2 Original shear strain is “simple” strain = etc.,..., y dx x dy ∆∆ There is no real deformation during pure rotation, but “simple” strain ≠ 0. x y ∆x γ2 = -γ Example: γ1 = 0 and γ2 = - γ, so θdef = (0+γ)/2 = γ/2 and θrot= (0-γ)/2 = -γ/2 Pure shear strain is γ/2 x y ∆x dy1γ θrot γ2 θdef θdef
  • 12. Jump to first page 12 Example: Show that )21(3 ν− = E K )21(3 E V/V p K ν− = ∆ ∆ −≡∴ 3 33)( l lll V V −∆+ = ∆ ε3/3 =∆≅ ll Proof: εxx = εyy = εzz = ε, hence 3ε = εxx+εyy+εzz = (1-2v)(σxx+σyy+σzz)/E σxx =σyy =σzz = -∆p (compressive stress) )( )21( 3 p E ∆− ν− = V V∆ For hydrostatic pressure l l l
  • 13. Jump to first page 13 Point C moves further along x- and y-direction by distances of AD(γ/2) and AD(γ/2) respectively. εnn = [(AD . γ/2)2 + (AD . γ/2)2 ]1/2 / [(AD)2 + (AD)2 ]1/2 = γ/2 True shear strain: εyx = γ/2 Therefore, the normal component of strain is equal to the shear component of strain: εnn = εyx and εnn = γ/2 Example : Show that εnn = γ/2 2/γ x y A C’ C D D’2 γ
  • 14. Jump to first page 14 σ yx (lW) sin 45o x2 = 2 (l cos 45o ) W σnn Example : Show that εnn = σnn/(2G) Consider equilibrium along n-direction: Therefore σyx = σnn From definition : γ = σxy /G = σnn /G = 2 εnn l l σn σyx σxy 2 lcos45 o
  • 15. Jump to first page 15 G v E 2 1 = + ∴ σnn σnn -σnn -σnn εxx = σxx/E - ν σyy/E- v σzz/E Set σxx = σ nn = -σ yy, σ zz = 0, εxx = εnn εnn = (1+ν) σ nn /E = σ nn /2G (previous example) Example : Show G v E 2 1 = +
  • 16. Jump to first page 16 Ex. 12 kN forces are applied to the top & bottom of a cube (20 mm edges), E = 60 GPa, ν = 0.3. Find (i) the force exerted by the walls, (ii) εyy z y 12kN x (ι) εxx = 0, σyy = 0 and σzz= -12×103 N/(20×10-3 m)2 = 3×107 Pa εxx = (σxx- v σyy- v σzz) /E 0 = [σxx- 0 – 0.3×(- 3×107 )]/60×109 ∴ σxx = -9×106 Pa (compressive) Force = Aσxx = (20×10-3 m)2 ×(-9×106 Pa) = -3.6 ×103 N (ii) εyy = (σyy- v σzz- v σxx) /E = [0 – 0.3×(- 3×107 ) – 0.3×(- 9×106 )]/60×109 = 1.95×10-4
  • 17. Jump to first page 17 Elastic Strain Energy The energy stored in a small volume: ∴ The energy stored : ∴ Energy density in the material : dx x AEFdxdU )(  == VE A e E AEe dxx AE U e ⋅= == = ∫ 2 2 2 0 2 1 )()( 2 1 2 1 )( ε    E E V U u 2 2 2 1 2 1 σ ε ==≡ e=extension dx F F  x
  • 18. Jump to first page 18 Similarly for shear strain : F dx  ∫ ⋅= xdFU  ∫= Fdx γ τ == / / x AF G G Gu 2 2 2 1 2 1 τ γ ==∴