Normalspenning

Normalspenning, eller normalspenning, er den delen av en tøyning som virker vinkelrett på et flate. Den er komponenten av stress som er normal (perpendicular) til flaten, i motsetning til skjærspenning som virker parallelt med flaten. Normalspenning forstås som den normale spenningen til en flate og beskrives ofte som trykk- eller strekkspenning.

Beregningsmessig oppstår normalspenning når en kraft virker vinkelrett på et areal. I en enkel oppstilling er normalspenningen σ lik kraften F delt på området A (σ = F/A). Tegnes det i tre dimensjoner, kan normalspenningen på en flate med flatenormalen n beregnes som σ_n = n · σ · n, der σ er stress- eller spennings-tensoren og n er enhetsvektoren som peker normalt til flaten. Positive normalspenninger representerer tension (strekk), mens negative normalspenninger representerer kompresjon.

Normalspenning varierer avhengig av flates orientering. På et gitt punkt i et materiale er det mulig å finne plan som har maks og min normalspenning (principal stresses). Gjennom materialer kan hydrostatisk trykk defineres som gjennomsnittet av de tre normale spenningene, og brukes i vurderinger av stempling og kompresjon i væsker og faste stoffer.

I praksis er normalspenning sentral i beregninger for komponenter og strukturer, for eksempel i pris, dimensjonering og vurdering av mulig svikt under ulike laster. Den står i forhold til materialets elastiske oppførsel, som beskrevet av Hooke-loven i uniaxial belastning og generelt av elastisitetskonstitusjonen for tre-dimensjonale tilstander.