Flydespændingen

Flydespænding er et begreb inden for mekanik og skibsbygning, der beskriver den interne spænding, som opstår i et legeme som følge af flydende omgivelsernes opdrift. Begrebet bruges især i forbindelse med nedsænkede eller delvist nedsænkede konstruktioner og refererer til de spændinger, der opstår i materialet fordi trykket i væsken ikke er ens i alle retninger.

Ifølge Archimedes' princip udøver den omgivende væske en opdriftskraft F_b = ρ_f g V_sub, hvor ρ_f er væskens densitet og V_sub den nedsænkede volumen. Når legemet flyder eller sejler, balanceres denne opdriftskraft af legemets vægt, men trykfordelingen på overfladen skaber samtidig indre spændinger.

Disse indre spændinger, eller flydespænding, afhænger af geometrien, orienteringen og hvordan trykfordelingen i væsken varierer med dybden. Trykket som funktion af dybden er p(h) = p0 + ρ_f g h, hvilket giver forskellen i tryk mellem top og bund, og dermed bøjningsmomenter og spænding i legemets vægge og strukturer.

I ingeniørpraksis skal flydespænding tages i betragtning ved design af skrog, dækskonstruktioner, undervandsstrukturer og fundamenter. Ballastændringer og ændringer i belastning påvirker også flydespændingen og kravene til materialernes stivhed og styrke.

Se også Archimedes' princip, opdrift, hydrostatisk tryk og strukturel spænding.