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日常的な言葉で言う「ストレス」とは、さまざまなことを意味しますが、一般に、何らかの緊急性を意味します。これは、定量化可能な、または定量化不可能なサポートシステムの回復力をテストするものです。工学および物理学では、応力には特定の意味があり、材料の単位面積あたりに材料が受ける力の量に関連しています。
特定の構造または単一の梁が許容できる最大応力を計算し、これを構造の予想荷重に一致させます。エンジニアが毎日直面する古典的で日常的な問題です。関係する数学がなければ、世界中に見られる巨大なダム、橋、高層ビルの富を構築することは不可能でしょう。
梁にかかる力
力の合計 Fネット 地球上の物体が経験するのは、真下を指し、地球の重力場に起因する「通常の」コンポーネントであり、加速度を生成します g 9.8 m / s2、この加速度を受けているオブジェクトの質量mと組み合わせます。 （ニュートンの第二法則から、 Fネット = ma。 加速度は速度の変化率であり、速度の変化率は変位の変化率です）
垂直方向と水平方向の両方の質量要素を持つ梁などの水平方向の固体オブジェクトは、長さの変化ΔLとして現れる垂直荷重を受けた場合でも、ある程度の水平変形を受けます。つまり、ビームは終了します。
ヤング率Y
マテリアルには次のプロパティがあります ヤング率 または 弾性率Y、これは各素材に固有です。値が大きいほど、変形に対する抵抗が大きくなります。その単位は圧力の単位、ニュートン/平方メートル（N / m2）、これも単位面積あたりの力です。
実験では、初期長さLのビームの長さの変化ΔLを示しています0 断面積Aにわたって力Fを受けると、方程式
ΔL=（1 / Y）（F / A）L0
応力とひずみ
ストレス このconでの力と面積F / Aの比は、上記の長さの変化の式の右側に表示されます。 σ（ギリシャ文字シグマ）で示されることもあります。
ひずみ一方、長さの変化ΔLと元の長さLの比、またはΔL/ Lです。 ε（ギリシャ文字のイプシロン）で表されることもあります。ひずみは無次元の量です。つまり、単位はありません。
これは、応力とひずみが次の関係にあることを意味します
ΔL/ L0 =ε=（1 / Y）（F / A）=σ/ Y、または
応力= Y×ひずみ。
応力を含むサンプル計算
1,400 Nの力が、ヤング率70×10の8メートル×0.25メートルのビームに作用します。9 N / m2。ストレスとひずみは何ですか？
最初に、1,400 Nの力Fを受ける領域Aを計算します。これは、長さL0 ビームの幅による：（8 m）（0.25 m）= 2 m2.
次に、既知の値を上記の方程式にプラグインします。
ひずみε=（1/70×109 N / m2）（1,400 N / 2 m2) = 1 × 10-8.
応力σ= F / A =（Y）（ε）=（70×109N / m2)(1 × 10-8) = 700 N / m2.
Iビーム負荷容量計算機
参考文献にあるような、鉄骨ビーム計算機はオンラインで無料で見つけることができます。これは実際には不定ビーム計算機であり、任意の線形支持構造に適用できます。ある意味で、建築家（またはエンジニア）を演じ、さまざまな力の入力や他の変数（ヒンジなど）を試すことができます。何よりも、実際の世界の建設労働者に「ストレス」を与えることはできません。