puristusrasituksen

Puristusrasitus tarkoittaa jännitystä, joka aiheuttaa aineen puristumisen ja lyhentymisen, kun siihen kohdistuu ulkoinen puristusvoima. Se on yksi mekanisten jännitysten päämuodoista, ja sitä esiintyy sekä yksinkertaisissa että monimutkaisissa kuormitustilanteissa rakennus- ja materiaalitieteessä sekä geotekniikassa. Puristusrasituksen suuruus voidaan määritellä kuten muuallakin jännityksenä, yleensä mitattuna tai lasketuna voiman ja poikkipinta-alan suhteena.

Jännitys ja siihen liittyvä muutos pituudessa noudattavat perusmuotoja: jännitys σ = F / A, missä F on vaikuttava voima ja A poikkipinta-ala. Elastisessa alueessa Hooken laki pätee: σ = E ε, jossa E on Youngin moduli ja ε suhteellinen muutos pituudessa. Puristuslujuus kuvaa suurinta puristusrasitusta, jonka materiaali kestää ennen epämuodostumaa tai murtumista.

Yksittäisen kappaleen epämuodostumien ja murtumien lisäksi puristusrasitus voi johtaa bucklingiin eli puristustuupimenukkaan, erityisesti pitkien ja kapeiden runkojen tapauksessa. Eulerin bucklingin mukaista kriittistä kuormaa voidaan karkeasti kuvata kaavalla Pcr = (π^2 E I) / (K L)^2, jossa I on poikkitaiteellinen taivutusmomentti, L pituus ja K tukivakio.

Mittaus ja suunnittelu perustuvat puristuskoe-analyyseihin: kappale kytketään kuormituslaitteeseen ja mitataan puristusvoima sekä siihen liittyvä suhteellinen muutos. Puristusrasitusta arvioidaan suunnittelussa materiaalin lujuuden, kestävyyden ja mahdollisten pitkän aikavälin vaikutusten, kuten creepin, huomioiden. Käytännössä sitä tarkastellaan rakennemallien ja materiaalikohtaisen standardien kautta bez. turvallisuusnäkökohdat huomioiden.