直観的にわかる主応力の方向

 
任意の応力状態が与えられたとき,

主応力軸あるいは主応力面水平・鉛直面に対してどちらに,どの程度傾いているか

これは応力の図を見れば直観的に判断できる。


最大主応力面(軸)はどちら側に傾いているか?
時計回り or 反時計回り

これはせん断応力の方向で決まる。

ここでまず垂直応力の大小は無視して考える。
せん断応力によって正方形の 要素は菱形に変形する。

その形はせん断応力ベクトルの方向から容易にわかる。

そしてより大きくつぶれる方向に作用するのが最大主応力なのである。
(1)と(2)の違いを見比べてほしい。





最大主応力面(軸)の傾斜は45°より大きいか小さいか?

これは水平・鉛直面に作用する垂直応力の大小で決まり,
最大主応力軸は,垂直応力が大きい方に引っ張られるのである。

したがって

(3)図のように鉛直方向の垂直応力が大きい場合は最大主応力面は45度以下の傾斜となる。



(4)図のように水平方向の直応力の方が大きい場合は最大主応力 面は45°以上の傾斜となる。




戻る