Was ist der Unterschied zwischen Stress und Druck?

Druck ist definiert als Kraft pro Flächeneinheit, die auf ein Objekt in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche ausgeübt wird. Und natürlich kann Druck in einem Objekt Stress verursachen. Während Stress die Eigenschaft des Körpers unter Belastung ist und mit den inneren Kräften zusammenhängt. Es ist definiert als eine Reaktion, die von den Molekülen des Körpers unter einer Einwirkung erzeugt wird, die eine gewisse Verformung hervorrufen kann. Die Intensität dieser zusätzlichen Kräfte, die pro Flächeneinheit erzeugt werden, wird als Spannung bezeichnet (schönes Bild aus Wikipedia):

PRO KOMMENTARE BEARBEITEN

Überlagerungsdruck oder lithostatischer Druck ist ein Fall, in dem die Schwerkraft der eigenen Masse des Objekts Druck erzeugt und zu einer Belastung des Bodens oder der Gesteinssäule führt. Diese Spannung nimmt zu, wenn die Masse (oder Tiefe) zunimmt. Diese Art von Belastung ist gleichmäßig, weil die Schwerkraft gleichmäßig ist.

http://commons.wvc.edu/rdawes/G101OCL/Basics/earthquakes.html

Im lithostatischen Druck sind das Gewicht der Atmosphäre und, falls unter einem Ozean oder See, das Gewicht der Wassersäule über diesem Punkt in der Erde enthalten. Im Vergleich zu dem Druck, der durch das Gewicht von darüber liegenden Steinen verursacht wird, ist der Druck aufgrund des Gewichts von Wasser und Luft über einem Stein jedoch vernachlässigbar, außer an der Erdoberfläche. Der lithostatische Druck auf ein Gestein kann sich nur ändern, wenn sich die Tiefe des Gesteins in der Erde ändert.

Da dies eine gleichmäßige Kraft ist, die auf die gesamte Substanz ausgeübt wird, was hauptsächlich auf die Substanz selbst zurückzuführen ist, sind die Begriffe Druck und Spannung etwas austauschbar, da Druck sowohl als äußere als auch als innere Kraft angesehen werden kann.

Für einen Fall, in dem sie nicht gleich sind, sehen Sie sich einfach das Bild des Lineals an. Wenn am anderen Ende (oben im Bild) Druck ausgeübt wird, erzeugt dies eine ungleichmäßige Spannung im Inneren des Lineals, insbesondere dort, wo die innere Spannung an den Ecken hoch ist.

Gegeben sei ein Spannungstensor$\mathbf{\sigma}$, die im Allgemeinen 9 Komponenten hat, ist der Druck (zumindest in der Kontinuumsmechanik) definiert als$P = 1/3 tr(\mathbf{\sigma})$.

Der Druck an einem Punkt im Kontinuum ist also der Durchschnitt der drei Normalspannungen an diesem Punkt. Die nichtdiagonalen Terme manifestieren sich als Scherspannung.

Es ist schwer, "Stress" zu sagen, ohne in Ihrer Frage genauer zu sein, da Stress kein Skalar ist. Druck ist immer etwas anderes als Stress, aber die beiden hängen zusammen.

Der Unterschied zwischen Spannung und Druck hat mit dem Unterschied zwischen isotroper und anisotroper Kraft zu tun. Es gibt einen Wikipedia- Abschnitt über die Zersetzung der Cauchy-Spannung $\boldsymbol{\sigma}$in "hydrostatische" und "deviatorische" Komponenten,

Der verlinkte Artikel gibt tatsächlich eine ziemlich gute intuitive Erklärung von$p\mathbf{I}$:

(Aus dem Artikel) Ein mittlerer hydrostatischer Spannungstensor$p\mathbf{I}$, die dazu neigt, das Volumen des gestressten Körpers zu verändern.

Dies folgt aus der Oberflächenkraft, die eine Ebene mit Normalenvektor erfährt$\mathbf{n}$wird von gegeben

Die deviatorische Komponente hingegen bedeutet, dass Kräfte im Spiel sind, die nicht nur dazu neigen, Dinge auszudehnen oder zusammenzuziehen, wie z. B. Scherkräfte.

Wie wäre es mit einem Beispiel, wenn Druck und Stress nicht gleich sind?

In einem Festkörper können reine Scherwellen existieren. Im Gegensatz zu akustischen Druckwellen haben Scherwellen einen konstanten Druck; Die Kräfte, die die Welle ausbreiten, sind nicht auf Druck, sondern auf Scherbeanspruchung zurückzuführen.

Der Druck steht senkrecht zum Objekt, es ist nur eine äußere Kraft. Druck verursacht Stress im Inneren des Objekts, also ist Stress eine innere Kraft.

Druck ist eine äußere Kraft, die auf einen anderen Körper ausgeübt wird, ist die Wirkung leicht an der Körperaußenseite zu sehen und wirkt sich zuerst auf den äußeren Bereich des Körpers aus. Im Falle von Stress entwickelt sich die molekulare Verformung im Inneren des Körpers und Stress wird langsam langsam im inneren Teil eines Objekts aufgrund der Belastung erzeugt. Und Druck wirkte einfach auf den äußeren Bereich des Körpers und Stress wirkte auf den Körper im Inneren. Stress wird aufgrund der ausgeübten Belastung beobachtet, während Druck eine Art Belastung auf einen Körper ist.

Der Porendruck einer Flüssigkeit in einer unterirdischen Lagerstätte steht normalerweise nicht im Zusammenhang mit der Deckschicht oder dem lithostatischen Druck. Es gibt Ausnahmen, die als Überdruckreservoirs bekannt sind. Typischerweise entspricht der Porendruck in der Tiefe dem Druck, der durch eine Salzwassersäule verursacht wird. Die vertikale Spannung im Gestein ist typischerweise eine Funktion der Gesteinssäule an der Oberfläche. Die beiden horizontalen Hauptspannungen sind normalerweise ungleich und kleiner als die vertikale Spannung. Gesteine ​​verhalten sich plastisch und der Unterschied in den Horizontalspannungen wird unter anderem durch die Plattentektonik verursacht.

Durch Druck kann man gestresst werden. Entweder an dir ziehen oder an dir drücken. Druck kommt vor Stress und kann als Reaktion auf Druck gesehen werden. Obwohl sie die gleiche Einheit haben, gibt es eine zeitliche Asymmetrie. Druck kommt vor Stress.

Wenn eine äußere Kraft auf das Objekt einwirkt, wird automatisch eine Rückstellkraft im Inneren des Objekts entwickelt, um die Verformung des Objekts zu begrenzen. Das Verhältnis der Rückstellkraft senkrecht zur Oberfläche zur Fläche wird als Spannung bezeichnet. Das Verhältnis der äußeren Kraft senkrecht zur Oberfläche zu Fläche wird als Druck bezeichnet.

Zum Beispiel, wenn Sie einen Ball drücken, indem Sie Druck ausüben, und was der Ball auf Sie ausübt, ist Stress, und wenn beide r ungleich sind, dominiert Druck über andere Druck ist eine externe Kraft und Stress ist eine interne Kraft