Tryckfördelning

Tryckfördelning avser hur tryck utövas och sprids i ett medium eller över en yta. Den beskriver hur olika faktorer som gravitation, densitet och materialets egenskaper påverkar hur trycket varierar mellan punkter och riktningar. Begreppet används inom många discipliner, till exempel hydraulik, geoteknik, mekanik och biomekanik, för att analysera belastningar, stabilitet och komfort i konstruktioner och system.

Inom vätskor grundläggs tryckfördelningen i hydrostatik på att trycket ökar med djupet enligt p = p0 + ρ g h, där p0 är yttre tryck vid ytan, ρ är vätskans densitet och h är djupet. I vätskor i rörelse uppträder dynamiska tryckvariationer som styrs av flödesfältet; fullständig beskrivning kräver ofta Navier–Stokes-ekvationerna och i förenklade fall Bernoullis princip för strömlinjerna.

I kontakt mellan ytor används provtryckets fördelning över en yta för att bedöma belastning och deformation. Inom geoteknik används modeller som Boussinesq eller Westergaard för att beräkna vertikala och horisontella tryck under byggnader eller i grundläggningar. Vid kontakt mellan två kroppar beskriver Hertz-teori hur trycket är fördelat runt kontaktpunkten och hur deformationer påverkar fördelningen.

Praktiska tillämpningar inkluderar optimering av grundläggningslösningar, dämpar- och stötdämpning i fordon, samt biomekaniska och medicinska sammanhang där komfort och funktion påverkas av hur trycket fördelas. Tryckmätningar kartläggs med sensorer och tryckmatriser som ger rumsliga fördelningar över ytor eller i vätskor.