stam

stam, in de natuurwetenschappen en techniek, getal dat de relatieve vervorming of verandering in vorm en grootte van elastische, plastic en vloeibare materialen onder toegepaste krachten beschrijft. De vervorming, uitgedrukt door stam, ontstaat door het materiaal als de deeltjes (moleculen, atomen, ionen) waaruit het materiaal is samengesteld enigszins worden verplaatst van hun normale positie.

stammen kunnen worden onderverdeeld in normale stammen en schuifstammen op basis van de krachten die de vervorming veroorzaken. Een normale spanning wordt veroorzaakt door krachten loodrecht op vlakken of dwarsdoorsnede gebieden van het materiaal, zoals in een volume dat onder druk aan alle zijden of in een staaf die wordt getrokken of samengedrukt in de lengte.

een schuifspanning wordt veroorzaakt door krachten die evenwijdig zijn aan en in vlakken of dwarsdoorsnede liggen, zoals in een korte metalen buis die om zijn lengteas is gedraaid.

bij de vervorming van volumes onder druk is de normale belasting, wiskundig uitgedrukt, gelijk aan de volumeverandering gedeeld door het oorspronkelijke volume. In geval van verlenging of in de lengte samendrukking is de normale spanning gelijk aan de verandering in lengte gedeeld door de oorspronkelijke lengte. In elk geval is het quotiënt van de twee grootheden van dezelfde dimensie zelf een zuiver getal zonder dimensies. In sommige toepassingen wordt de verandering (afname) in volume of in lengte voor compressie als negatief beschouwd, terwijl de verandering (toename) voor dilatatie of spanning als positief wordt aangeduid. Drukstammen, volgens deze conventie, zijn negatief, en trekstammen zijn positief.

bij schuifstam veranderen de rechte hoeken (90° hoeken) binnen het materiaal in grootte, omdat de vierkanten vervormd worden tot diamantvormen waarvan de hoeken afwijken van 90°. Zo neemt in de illustratie van de metalen buis de rechte hoek CAF in de ongetrainde buis af tot de scherpe hoek BAF wanneer de buis wordt gedraaid. De verandering in de rechte hoek is daarom gelijk aan hoek BAC waarvan de raaklijn per definitie de verhouding van BC gedeeld door AC is. Deze verhouding is de schuifspanning, waarvan de waarde nul is voor geen vervorming en steeds groter wordt naarmate de hoek BAC toeneemt. Shear stammen zijn ook dimensieloos.