17.4 : تطبيقات الإجهاد

فكر في هيكل مصنوع من ذراع وقضيب مصممين لدعم الحمل. يتم توصيل هذين المكونين بواسطة دبوس ويتم تثبيتهما بواسطة أقواس ودبابيس. يتم فصل ذراع الرافعة والقضيب عن دعاماتهما لتقييم الضغوط المختلفة المفروضة على هذا الهيكل، ويتم رسم مخطط الجسم الحر. بعد ذلك، يتم تحديد جميع القوى المطبقة، بما في ذلك الحمل المؤثر على الهيكل. يتم حساب قوى التفاعل المؤثرة على كل من ذراع الرافعة والقضيب باستخدام معادلات التوازن.

التفاعلات عند النقطة P تسبب ضغطًا في ذراع الرافعة، وتلك عند النقطة R تسبب شدًا في القضيب. كلا العضوين عضوان ذوا قوتين، ويخضعان لقوى عند نقطتين فقط. إن خطي عمل القوى المحصلة المؤثرة عند كل من هاتين النقطتين متساويتان ومتعاكستان، وتمران بكلتا النقطتين. ويمكن تحديد القوى التي تمارسها هذه الأعضاء على المفصل باستخدام مثلث القوة. يتم تحديد الضغط الطبيعي الذي ينشأ من القوة المحورية على ذراع الرافعة عن طريق قسمة القوة السائدة على العضو على مساحة المقطع العرضي لذراع الرافعة. وبالمثل، يتم حساب الضغط الطبيعي المؤثر على القضيب.