Kuidas arvutada Poissoni suhe

Insenerid peavad sageli jälgima, kuidas erinevad objektid reaalsetes olukordades reageerivad jõududele või survele. Üks selline tähelepanek on see, kuidas eseme pikkus jõu mõjul paisub või kokku tõmbub.

Seda füüsikalist nähtust tuntakse tüvena ja seda määratletakse pikkuse muutusena jagatuna kogupikkusega.Poissoni suhekvantifitseerib jõu rakendamisel pikkuse muutuse kahes ristkülikus. Selle koguse saab arvutada lihtsa valemi abil.

Poissoni suheon suhtelise kontraktsioonitüve (st põiki-, külg- või radiaalse tüve) suheristisuhtelise pikendustüve (st aksiaalse koormuse) koormussuunasrakendatud koormus. Poissoni suhet võib väljendada järgmiselt

kus μ = Poissoni suhe, εt = põiksuunaline pingutus (m / m või ft / ft) ja εl = piki- või aksiaalne pingutus (jällegi m / m või ft / ft).

Mõelge, kuidas jõud avaldab pinget objekti kahes ristkülikus. Kui objektile rakendatakse jõudu, lüheneb see piki jõu suunda (pikisuunas), kuid pikeneb piki ortogonaalset (põiki) suunda. Näiteks kui auto sõidab üle silla, rakendab see jõudu silla vertikaalsetele tugitaladele. See tähendab, et talad muutuvad vertikaalsuunas kokku surudes veidi lühemaks, kuid horisontaalsuunas pisut paksemaks.

instagram story viewer

Arvutage pikisuunaline pinge εl, kasutades valemit

\ epsilon_l = - \ frac {dL} {L}

kus dL on pikkuse muutus piki jõu suunda ja L on algne pikkus piki jõu suunda. Silla näitel võib öelda, et kui silda toetav terastala on umbes 100 meetrit kõrge ja pikkuse muutus on 0,01 meetrit, siis pikisuunaline pingutus

\ epsilon_l = - \ frac {0,01} {100} = - 0,0001

Kuna tüvi on pikkus jagatud pikkusega, on suurus mõõtmeteta ja sellel pole ühikuid. Pange tähele, et selles pikkuse muutuses kasutatakse miinusmärki, kuna valgusvihk lüheneb 0,01 meetri võrra.

Arvutage põiksuunaline tüvi εt, kasutades valemit

\ epsilon_t = \ frac {dL_t} {L_t}

kus dLt on pikkuse muutus piki jõudu ortogonaalset suunda ja Lt on jõu suhtes ortogonaalne algpikkus. Kui sillast lähtuvalt laieneb terastala põikisuunas umbes 0,0000025 meetri võrra ja selle algne laius oli 0,1 meetrit, siis põikpinge on

\ epsilon_t = \ frac {0,0000025} {0,1} = 0,000025

Kirjutage Poissoni suhte valem.Jällegi pange tähele, et Poissoni suhe jagab kahte mõõtmeteta suurust ja seetõttu on tulemus mõõtmeteta ja sellel pole ühikuid. Jätkates näiteks üle silla sõitva auto ja mõju tugiterasest taladele, on Poissoni suhe antud juhul

\ mu = - \ frac {0,000025} {- 0,0001} = 0,25

See on lähedane valatud terase tabeliväärtusele 0,265.

Enamiku igapäevaste ehitusmaterjalide μ on vahemikus 0 kuni 0,50. Kumm on kalli otsa lähedal; plii ja savi on mõlemad üle 0,40. Teras kipub olema lähemal 0,30-le ja raua derivaadid veel madalamal, vahemikus 0,20 kuni 0,30. Mida väiksem on number, seda vähem jõuab "venitamine" mõjule, kuna kõnealune materjal kipub olema.

Teachs.ru
  • Jaga
instagram viewer