กำลังวัสดุ (Strength of Materials)

กำลังวัสดุ เป็นวิชาที่ศึกษาเกี่ยวกับพฤติกรรมของวัตถุแข็งเกร็งเมื่อถูกแรงภายนอกมากระทำ ซึ่งเป็นพื้นฐานสำคัญในการออกแบบทางวิศวกรรมเครื่องกลและโยธา

1. ความเค้น (Stress)

ความเค้นคือแรงภายในที่ต่อต้านการเสียรูปต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่ มีหน่วยเป็น Pascal ($Pa$) หรือ $N/m^2$

• $\sigma$ (Sigma) = ความเค้น (Stress)
• $F$ = แรงที่มากระทำตั้งฉากกับพื้นที่หน้าตัด (Force)
• $A$ = พื้นที่หน้าตัด (Area)

2. ความเครียด (Strain)

ความเครียดคืออัตราส่วนของการเปลี่ยนแปลงความยาวต่อความยาวเดิม (ไม่มีหน่วย)

• $\epsilon$ (Epsilon) = ความเครียด (Strain)
• $\Delta L$ = ความยาวที่เปลี่ยนไป
• $L_0$ = ความยาวเดิม

บทความนี้เป็นเพียงบทสรุปเบื้องต้น ควรศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับพฤติกรรมในแต่ละแกน (3D Stress) ในบทถัดไป