Η μηχανική είναι ο ευρύς κλάδος της επιστήμης που διερευνά και αναλύει τη χρήση συστημάτων, δομών και δυνάμεων. η δομική μηχανική είναι ένα υποσύνολο αυτής της πειθαρχίας που επικεντρώνεται στην ικανότητα σχεδιασμού και υποστήριξης αυτών των κατασκευών να αντέχουν στις εσωτερικές και εξωτερικές δυνάμεις (φορτίο). Η αξονική δύναμη αξιολογεί τις εσωτερικές δυνάμεις που υπάρχουν σε μια δομή, που συχνά παρουσιάζονται από τα χαρακτηριστικά των διαστάσεων της. Για παράδειγμα, απεικονίστε μια διπλή όψη ενός κουμπιού πόρτας που στερεώνεται σε μια πόρτα και ορίστε τη μετάβαση της διάστασης ως τρία τμήματα: το μήκος της άκρης της λαβής προς τη βάση του, το μήκος μεταξύ της βάσης της λαβής και της άκρης του πλαισίου στήριξης και το μήκος μεταξύ της άκρης του πλαισίου στήριξης έως τη διασταύρωση με το πόρτα. Κάθε ένα από αυτά τα τμήματα φέρει ένα φορτίο που υποστηρίζει τη διάταξη κατά τη χρήση.
Προσδιορίστε τα στοιχεία. Η αξονική δύναμη καθορίζεται από το πλάτος, το πραγματικό μήκος και το φορτίο και μετριέται σε κιλά ή λίβρες (1.000 λίβρες δύναμης). Χρησιμοποιώντας το προαναφερθέν παράδειγμα πόρτας, ορίστε τα εξαρτήματα ως λαβή στη βάση (ab), πλαίσιο στη βάση στήριξης (bc) και πλαίσιο προς πόρτα (cd).
Προσδιορίστε τον τύπο. Ένας γενικός τύπος αξονικής δύναμης είναι Ned ισούται με 270 φορές KN, όπου E ισούται με 7.000 φορές MPA, KN ισούται με 1.000 φορές Newton και d ισούται με 640.3 φορές mm. Ας υποθέσουμε ότι τα απομακρυσμένα τμήματα από την παρακολούθηση θυρών είναι θετικά λόγω της φυγοκεντρικής δύναμης και αυτό που είναι το ντουλάπι είναι αρνητικό. Χρησιμοποιήστε αποτελεσματικά μήκη τμήματος 40, 50 και 10 για τμήματα AB, BC και CD. Υπολογίστε αξονική δύναμη για AB ως –FAB μείον (άνω των 40 kips συν 40 kips κάτω) συν 50 kips συν 10, που ισούται με -20 kips, BC as - FBC plus 50 kips plus 10 kips, που ισούται με 60 kips, και CD ως –FCD plus 10 kips, που ισούται με 10 κουκς.
Χρησιμοποιήστε μια αριθμομηχανή αξονικού φορτίου. Σχεδιάστε το διάγραμμα αξονικής δύναμης (ελεύθερο χέρι) σημειώνοντας κάθε σημείο όπου συμβαίνει μια μετάβαση και επισημάνετε και μετρήστε αυτήν την ενότητα σε ίντσες. Στη συνέχεια, μετατρέψτε τις ίντσες σε μέτρα και εισαγάγετε τα εξαρτήματα για διάμετρο, πηνία και εκτροπή στον υπολογιστή και λύστε για αξονική δύναμη. Ιστότοποι όπως το Engineers Edge, το Futek και το Engineering Toolbox προσφέρουν πολλές επιλογές για τον υπολογισμό της αξονικής δύναμης στις δομές.