Düzlem Gerilme (Plane Stress)

Düzlem gerilme (Plane Stress), malzemenin bir düzlem boyunca gerilmelerin sıfır olduğu durumu tanımlar. Bu durum genellikle ince plakalar için geçerlidir. Malzemenin kalınlık yönü, diğer yönlere kıyasla daha küçük olduğundan, bu yönde kayda değer bir gerilme oluşmaz ve sıfır kabul edilir(σz = σxz = σyz = 0). Böylece, sadece x ve y yönlerideki gerilmeler (σx, σy, τxy) dikkate alınır.

Teorik ve nümerik hesaplamalarda denklem sayısının artması, hesaplama süresinin uzamasına neden olur. Düzlem gerilme dikkate alındığında, gerilme durumunu temsil eden tensör ve matrisin boyutu küçülür. Normalde üç boyutlu bir matris (3x3) ile temsil edilen gerilme durumu, düzlem gerilme kabulü ile iki boyutlu bir matris (2x2) haline gelir. Bu şekilde, problemdeki denklem sayısı azalır ve çözümleme süresi kısalır.

^【1】 

^【2】 

• İnce metal levhalar veya plastikler gibi yapı elemanlarında düzlem gerilme(plane stress) durumu uygulanabilir. Bu elemanların kalınlığı, diğer yönlere kıyasla daha düşük olduğundan, kalınlık yönündeki gerilmeler ihmal edilebilir.

• Bir aracın dış paneli gibi ince kalınlıktaki parçalarda da düzlem gerilme(plane stress) durumu uygulanabilir.

• İnce levhalardan yapılmış uçak kanatları veya otomobil gövdesi gibi yapı elemanlarında düzlem gerilme(plane stress) durumu uygundur. Bu tür yapılarda, kalınlık yönündeki gerilmeler genellikle ihmal edilebilir.

• Kompozit malzemeler, genellikle ince tabakalardan oluşur. Kalınlık yönündeki gerilmelerin diğer yönlere kıyasla daha düşük olduğu durumlarda, düzlem gerilme(plane stress) durumu uygulanabilir.