Μηχανική καταπόνηση

Η μηχανική καταπόνηση είναι η επίδραση δυνάμεων και ροπών πάνω σε σώματα, που τα παραμορφώνει. Ως σώματα νοούνται τα αντικείμενα που από μόνα τους διατηρούν το σχήμα τους, όπως για παράδειγμα τα στερεά. Οι δυνάμεις που τα παραμορφώνουν προκύπτουν είτε από την αλληλεπίδραση με το περιβάλλον τους είτε από τα ίδια. Η παραμόρφωση συμβαίνει στους δομικούς λίθους που απαρτίζουν το σώμα, οι οποίοι του δίνουν συνοχή και κρατούν το σχήμα του σταθερό. Κατά βάση η παραμόρφωση αφορά το μικροσκοπικό επίπεδο, για παράδειγμα τα άτομα ή τα μόρια ενός στερεού στα οποία κατανέμεται ο φόρτος από τις δυνάμεις και τις ροπές αναγκάζοντάς τα να μετακινηθούν σε σχέση με τα διπλανά τους. Η παραμόρφωση αυτή πολλές φορές γίνεται αντιληπτή και μακροσκοπικά, δηλαδή το σώμα αλλάζει το σχήμα του και το αντιλαμβανόμαστε είτε με τις αισθήσεις μας (όραση, αφή) είτε με τη χρήση οργάνων μέτρησης. Η καταπόνηση του σώματος μπορεί να οφείλεται και στο ίδιο το σώμα, μπορεί δηλαδή αυτό να υφίσταται δυνάμεις από το περιβάλλον επειδή διαστέλλεται ή συστέλλεται, από τους δομικούς του λίθους (κατασκευαστικές ατέλειες, υλικά με μνήμη) ή από φαινόμενες δυνάμεις επειδή περιστρέφεται.

Καταπόνηση μπορεί να υφίστανται και σώματα που διατηρούν το σχήμα τους αλλά δεν είναι στερεά, όπως μια σταγόνα νερού που συμπιέζεται και παραμορφώνεται από έναν συνδετήρα που ακουμπά πάνω της. Όμοια μπορεί να καταπονείται και ένα σύνθετο σώμα όπως ένα μπαλόνι με νερό, μια μπάλα ποδοσφαίρου ή ένας πλανήτης που υφίσταται παλιρροϊκές δυνάμεις από άλλα ουράνια σώματα.

Είδη καταπόνησης στα στερεά σώματα 

Η καταπόνηση των στερεών σωμάτων μελετάται από τη Μηχανική, η οποία χωρίζει τις καταπονήσεις τους σε έξι βασικά (απλά) είδη. Οι πιο σύνθετες καταπονήσεις αναλύονται ως συνδυασμός απλών καταπονήσεων και υπολογίζονται με βάση αυτές. Τα απλά είδη καταπονήσεων μοντελοποιούνται προσεγγιστικά πάνω σε ιδανικά στερεά σώματα που έχουν απλά σχήματα, θεωρούνται ομογενή και ισότροπα και καλούνται «φορείς φορτίων».

Εφελκυσμός

Θλίψη

Διάτμηση

Κάμψη

Στρέψη

Λυγισμός

Σημειώσεις

Παραπομπές 

Μηχανική στερεών