Если DP - равнодействующая (гл. вектор) сил взаимодействия на элементе поверхности DN, содержащем рассматриваемую точку А, то предел отношения DP/DN при DN0 называется вектором напряжения Sn в точке А на площадке с нормалью п. Величины проекций вектора механического напряжения на нормаль n и на касательную плоскость наз. нормальными (sn) и касательными (тn) напряжениями. Механическое напряжение называется условным, если при его вычислении сила относится к площади сечения в недеформиров. состоянии, и истинным, если учтено изменение площади при деформации. Чтобы определить напряж. состояние в точке, надо найти величины, по к-рым можно вычислить H. м. на любой из бесчисленного множества площадок, проходящих через эту точку.
Вектор механического напряжения S1, действующий
на элементарной площадке, перпендикулярной оси Ox1, в
проекциях на оси координат Ox1x2x3
обозначают через s11, s12, s13, а для элементарных площадок, перпендикулярных
осям Ох2 и Ox3, - через s21,
s22, s,23 и s31, s32,
s33. При этом s11,
s22, s33-нормальные
H. м., а s13 = s21, s23 = s32,
s31=s13
- касательные Н. м. Шесть величин sij(i,
j=1, 2, 3) образуют тензор напряжений в рассматриваемой точке. H. м. на
любой площадке в той же точке вычисляется через величины sij, т. е. тензор H. м. полностью определяет напряж. состояние в точке. Если
известны sij как функции координат, то они определяют напряж.
состояние всего тела. Напряж. состояние наз. однородным, если sij
не зависит от координат точки.
Величина s = (s11 + s32 + s33)/3 называется
средним (гидростатическим) механическим напряжением. В каждой точке тела есть
3 взаимно перпендикулярные площадки, на к-рых касательные H. м. равны нулю.
Перпендикулярные к ним направления наз. главными осями механического напряжения
в точке, а нормальные механические напряжения на них s1,
s2, s3 - главными H.
м. См. также Девиатор напряжений, Интенсивность напряжений.
Непосредственно механическое напряжение не измеряется. В однородном напряж. состоянии механическое напряжение вычисляется через величины действующих на тело сил. В неоднородном напряж. состоянии H. м. определяется косвенно - по эффектам его действия, напр. по пьезоэлектрич. эффекту, эффекту двойного лучепреломления (см. Поляризационно-оптический метод исследования напряжений).