puristusjännitykselle

Puristusjännitys on jännityksen tila, jossa kappaleeseen kohdistuvat voimat puristavat sitä kohti sen sisäosia. Jännitys määritellään voiman jaetulla pinta-alalla, σ = F/A, ja sitä käytetään kuvaamaan, kuinka voimakkaasti materiaali kokee puristusta. Puristusjännitys esitetään yleensä suurempana kuin nolla ja sitä pidetään normaalijännityksen alalajina.

Puristusjännitystä esiintyy lukuisissa tilanteissa: axiaalinen puristus, jolloin kappale puristuu pituussuunnassa; hydrostaattinen paine, jossa neste tai kaasu kohdistaa samanlaisen paineen kaikkialle kappaleeseen; sekä lämpötilan muutoksista johtuvat puristukset, kun eri osien laajenemiskertoimet eroavat. Geotekniikassa puristusjännitys liittyy kallion ja maakerrosten sisäiseen paineeseen.

Materiaalit reagoivat puristusjännitykseen eri tavoin. Metallien ja kiviainesten puristusjännitykset voivat aiheuttaa plastista muodonmuutosta ja lopulta murtumista, erityisesti jos kuorma jakautuu epätasaisesti. Ohuet ja pitkät rakenteet voivat olla herkempiä muodonmuutoksille. Residuaaliset puristusjännitykset voivat toisinaan parantaa väsymisvastusta ja käyttöikää.

Mittaaminen ja suunnittelu: Puristusjännitystä mitataan puristuskoekuilla, ja useat standardit (esim. ISO, ASTM, EN) määrittelevät koemenetelmät. Suunnittelussa käytetään sallittuja puristusjännityksiä, jotka perustuvat materiaalin lujuus- ja jäykkyysarvoihin sekä käyttöolosuhteisiin. Puristusjännityksen hallinta on keskeistä rakenteiden turvallisuuden ja pitkäikäisyyden varmistamisessa.