Kmene

Kmen, v oblasti fyzikálních věd a inženýrství, číslo, které popisuje relativní deformace nebo změna tvaru a velikosti elastické, plastické a kapaliny materiály v rámci aplikované síly. Deformace, vyjádřené napětí, vzniká v celém materiálu jako částice (molekuly, atomy, ionty), které materiál tvoří mírně posunut ze své normální polohy.

kmeny mohou být rozděleny na normální kmeny a smykové kmeny na základě sil, které způsobují deformaci. Normální napětí je způsobeno silami kolmo na roviny nebo průřezové oblasti materiálu, jako v objemu, který je pod tlakem ze všech stran, nebo na tyč, která je vytáhl nebo stlačený podélně.

smykové napětí je způsobeno silami, které jsou rovnoběžné a leží v, letadla nebo průřezové oblasti, jako je v krátké kovové trubky, které je stočené kolem své podélné osy.

při deformaci objemů pod tlakem se normální napětí, vyjádřené matematicky, rovná změně objemu děleno původním objemem. V případě prodloužení nebo podélného stlačení se normální napětí rovná změně délky děleno původní délkou. V každém případě je kvocient dvou veličin stejné dimenze sám o sobě čistým číslem bez rozměrů. V některých aplikacích se změna (snížení) objemu nebo délky pro kompresi považuje za negativní, zatímco změna (Zvýšení) pro dilataci nebo napětí je označena jako pozitivní. Tlakové kmeny jsou podle této konvence negativní a tahové kmeny jsou pozitivní.

Ve smykové namáhání, pravé úhly (90° úhly) do materiálu, stát se změnil ve velikosti, jako čtverce jsou deformované do diamantové tvary, úhly, které se odchylují od 90°. Na obrázku kovové trubky se tedy pravý úhel CAF v nenavázané trubici snižuje na ostrý úhel BAF, když je trubka zkroucena. Změna pravého úhlu je tedy rovna úhlu BAC, jehož tečna je podle definice poměr BC děleno AC. Tento poměr je smykové napětí, jehož hodnota je nulová pro žádnou deformaci a stává se stále větší, jak se zvyšuje úhel BAC. Smykové kmeny jsou také bezrozměrné.