Aksiaalne pinge kirjeldab jõu suurust ristlõike pindalaühiku kohta, mis toimib tala või telje pikisuunas. Aksiaalne pinge võib põhjustada elemendi kokkusurumise, kinnitumise, pikenemise või ebaõnnestumise. Mõned aksiaalset jõudu kogevad osad on talade, naastude ja erinevat tüüpi šahtide ehitamine. Aksiaalse pinge lihtsaim valem on jõud jagatud ristlõike pindalaga. Sellele ristlõikele mõjuv jõud ei pruugi siiski kohe ilmne olla.
Määrake jõu suurus, mis toimib ristlõikega otse normaalselt (risti). Näiteks kui lineaarne jõud vastab ristlõikele 60-kraadise nurga all, põhjustab ainult osa sellest jõust otseselt aksiaalset pinget. Kasutage trigonomeetrilist funktsiooni siinus, et hinnata, kui risti on jõud näoga; telgjõud võrdub jõu suuruse ja langeva nurga siinuse korrutisega. Kui jõud siseneb näoga 90-kraadises suunas, on 100 protsenti jõust aksiaaljõud.
Arvutage välja kogu huvipakkuvale ristlõikele mõjuv hetk. Staatilise kiire puhul on see hetk võrdne ristlõike mõlemal küljel mõjuvate momentide summaga ja vastupidine. Hetki on kahte tüüpi: otsesed momendid, mida rakendab konsool tugi, ja momendid, mis vertikaalsete jõudude abil on loodud ristlõike kohta. Vertikaalsest jõust tingitud hetk võrdub selle suuruse ja selle kauguse huvipunktist. Kasutage koosinuse funktsiooni, et arvutada telje otstele rakendatavate lineaarsete jõudude vertikaalne komponent.
Arvutage momentidest tulenev aksiaalne pinge. Kui hetk mõjub teljele, tekitab see pinget kas selle üla- või alaosas ja teises surumist. Pinge on null mööda telje keskosa (nn neutraaltelge) kulgevat joont ja suureneb lineaarselt nii ülemise kui ka alumise serva suunas. Paindumisest tingitud pinge valem on (M * y) / I, kus M = hetk, y = kõrgus neutraalteljest kõrgemal või madalamal ja I = inertsmoment telje tsentroidil. Inertsimomenti võib mõelda kui tala võimet paindumisele vastu panna. Seda numbrit on kõige lihtsam saada tavaliste ristlõikekujude varasemate arvutuste tabelitest.
Viited
- "FE ülevaadete käsiraamat: insenerieksami Gererali põhialuste kiire ettevalmistus"; Michael R. Lindburg; 2006
Autori kohta
Ohio piirkonnas Clevelandi pealinnas asuv Brad Painting kirjutab tervise-, tehnoloogia- ja keskkonnateemadel. Tema kogemus hõlmab koolitusmaterjalide, juhtimiskavade ja erinevate vabakutseliste artiklite kirjutamist. Maal sai Ohio ülikoolist masinaehituse bakalaureuse kraadi ja on spetsialiseerunud roheliste hoonete projekteerimisele.
Foto autorid
Hammasrataste pilt, autor Alis from Fotolia.com
