Modul průřezuje geometrická (tj. tvarová) vlastnost nosníku používaného ve stavebním inženýrství. OznačenoZ, je to přímé měření síly paprsku. Tento druh modulu průřezu je jedním ze dvou ve strojírenství a konkrétně se nazýváelastickýmodul průřezu. Druhým druhem modulu pružnosti jeplastickýmodul průřezu.
Trubky a jiné formy potrubí jsou stejně důležité jako samostatné nosníky ve světě stavebnictví a jejich jedinečnost geometrie znamená, že výpočet modulu průřezu pro tento druh materiálu se liší od výpočtu ostatních typy. Určení modulu průřezu vyžaduje znalost různých vnitřních nebo vestavěných a neměnných vlastností daného materiálu.
Základ modulu sekce
Různé nosníky vyrobené z různých kombinací materiálů mohou mít velké rozdíly v distribuci menší jednotlivá vlákna v této části nosníku, potrubí nebo jiného konstrukčního prvku pod ohleduplnost. „Extrémní vlákna“ nebo vlákna na koncích sekcí jsou nucena nést větší část veškerého zatížení, kterému je sekce vystavena.
Určení modulu průřezuZvyžaduje zjištění vzdálenostiyztěžištěčásti, nazývané takéneutrální osa, do extrémních vláken.
Rovnice modulu sekce
Rovnice modulu průřezu pro elastický objekt je dána vztahemZ = Já / y, kdeyje výše popsaná vzdálenost aJájedruhý okamžik oblastičásti. (Tento parametr se někdy nazývámoment setrvačnosti, ale jelikož existují další aplikace tohoto termínu ve fyzice, je nejlepší použít „druhý okamžik oblasti.“)
Protože různé nosníky mají různé tvary, mají specifické rovnice pro různé řezy různé formy. Například dutá trubka, jako je trubka, je
Z = \ bigg (\ frac {π} {4R} \ bigg) (R ^ 4 - R_i ^ 4).
Co je to „Druhý okamžik oblasti“?
Druhý okamžik oblastiJáje vnitřní vlastnost sekce a odráží skutečnost, že hmotnost sekce může být rozložena asymetricky a ovlivnit způsob nakládání s břemeny.
Představte si masivní ocelové dveře dané velikosti a hmotnosti a jedny stejné velikosti a hmotnosti, které mají téměř celou hmotu na vnějším okraji, zatímco jsou uprostřed velmi tenké. Intuice a zkušenosti vám pravděpodobně říkají, že druhé dveře reagovaly méně snadno na pokus o jejich prosazení se otevírají těsně u závěsu než dveře s jednotnou konstrukcí, a proto se hmota nachází blíže k závěs.
Sekce Modul potrubí
Rovnice pro modul průřezu trubky nebo duté trubky je dána vztahem
Z = \ bigg (\ frac {π} {4R} \ bigg) (R ^ 4 - R_i ^ 4).
Odvození této rovnice není důležité, ale proto, že průřezy trubek jsou kruhové (nebo jsou za ně považovány) výpočetní účely, pokud jsou blízké kruhovému), očekávali byste, že uvidíte konstantu π, protože se to objeví při výpočtu oblastí kruhy.
Všímat si tohoJá = Z y, druhý okamžik oblastiJápro potrubí je
I = \ bigg (\ frac {π} {4} \ bigg) (R ^ 4 - R_i ^ 4).
Což znamená, že v této formě rovnice modulu průřezuy = R.
Sekce Modul jiných tvarů
Můžete být požádáni, abyste našli modul průřezu trojúhelníku, obdélníku nebo jiné geometrické struktury. Například rovnice dutého obdélníkového průřezu má tvar:
Z = \ frac {bh ^ 2} {6}
kdebje šířka průřezu ahje výška.
Online sekce modul kalkulačka
I když je snadné vystopovat online kalkulačky modulů sekcí pro všechny druhy tvarů, je dobré mít firmu zacházejte s rovnicemi a proč jsou proměnné takové, jaké jsou a proč se objevují tam, kde jsou v vzorce. Jedna taková kalkulačka je uvedena ve zdrojích.