Η αξονική τάση περιγράφει την ποσότητα δύναμης ανά μονάδα εμβαδού διατομής που ενεργεί κατά μήκος της δέσμης ή του άξονα. Η αξονική πίεση μπορεί να προκαλέσει ένα μέλος να συμπιέσει, να αγκιστρωθεί, να επιμηκύνει ή να αποτύχει. Μερικά μέρη που ενδέχεται να παρουσιάσουν αξονική δύναμη είναι δοκοί δοκών, καρφιά και διάφοροι τύποι αξόνων. Η απλούστερη φόρμουλα για αξονική τάση είναι η δύναμη που διαιρείται με την περιοχή διατομής. Η δύναμη που ενεργεί σε αυτή τη διατομή, ωστόσο, μπορεί να μην είναι άμεσα εμφανής.
Προσδιορίστε το μέγεθος της δύναμης που ενεργεί απευθείας κανονικά (κάθετα) στη διατομή. Για παράδειγμα, εάν μια γραμμική δύναμη συναντά τη διατομή υπό γωνία 60 μοιρών, μόνο ένα τμήμα αυτής της δύναμης προκαλεί άμεσα αξονική τάση. Χρησιμοποιήστε την τριγωνομετρική συνάρτηση ημίτονο για να μετρήσετε πόσο κάθετη είναι η δύναμη στο πρόσωπο. η αξονική δύναμη ισούται με το μέγεθος της δύναμης επί το ημίτονο της προσπίπτουσας γωνίας. Εάν η δύναμη εισέλθει σε 90 μοίρες στο πρόσωπο, το 100 τοις εκατό της δύναμης είναι αξονική δύναμη.
Υπολογίστε τη συνολική στιγμή που ενεργεί στη διατομή του ενδιαφέροντος. Για μια στατική δέσμη, αυτή η στιγμή θα είναι ίση και αντίθετη με το άθροισμα των στιγμών που δρουν και στις δύο πλευρές της διατομής. Υπάρχουν δύο τύποι στιγμών: άμεσες στιγμές, όπως εφαρμόζονται από ένα στήριγμα προβόλου και στιγμές που δημιουργούνται για τη διατομή από κάθετες δυνάμεις. Η στιγμή που οφείλεται σε κάθετη δύναμη ισούται με το μέγεθος της επί της απόστασης από το σημείο ενδιαφέροντος. Χρησιμοποιήστε τη συντονία για να υπολογίσετε το κατακόρυφο στοιχείο οποιωνδήποτε γραμμικών δυνάμεων που εφαρμόζονται στα άκρα του άξονα.
Υπολογίστε την αξονική τάση λόγω στιγμών. Όταν μια στιγμή δρα σε έναν άξονα, δημιουργεί ένταση είτε στο πάνω είτε στο κάτω μισό του, και συμπίεση στο άλλο. Η τάση είναι μηδενική κατά μήκος της γραμμής που διατρέχει το κέντρο του άξονα (που ονομάζεται ουδέτερος άξονας) και αυξάνεται γραμμικά προς το πάνω και το κάτω άκρο του. Ο τύπος της πίεσης λόγω κάμψης είναι (M * y) / I, όπου M = moment, y = το ύψος πάνω ή κάτω από τον ουδέτερο άξονα, και I = τη στιγμή της αδράνειας στο κεντροειδές του άξονα. Μπορείτε να σκεφτείτε τη στιγμή της αδράνειας ως ικανότητα δέσμης να αντιστέκεται στην κάμψη. Αυτός ο αριθμός είναι ευκολότερος από τους πίνακες προηγούμενων υπολογισμών για κοινά σχήματα διατομής.
βιβλιογραφικές αναφορές
- "Εγχειρίδιο αναθεώρησης FE: Ταχεία προετοιμασία για τις εξετάσεις Gereral Fundamentals of Engineering". Μάικλ Ρ. Λίντμπουργκ; 2006
Σχετικά με τον Συγγραφέα
Με έδρα την μητροπολιτική περιοχή του Κλίβελαντ του Οχάιο, ο Brad Painting γράφει για θέματα υγείας, τεχνολογίας και περιβάλλοντος. Η εμπειρία του περιλαμβάνει συγγραφή εκπαιδευτικού υλικού, σχέδια διαχείρισης και διάφορα ανεξάρτητα άρθρα. Η ζωγραφική έλαβε πτυχίο μηχανολογίας από το Πανεπιστήμιο του Οχάιο και ειδικεύεται στο σχεδιασμό πράσινων κτιρίων.
Φωτογραφικές μονάδες
Cog Wheels εικόνα από τον Άλις από Fotolia.com