Aksiaalinen jännitys kuvaa voiman määrää poikkileikkausyksikköä kohti, joka vaikuttaa palkin tai akselin pituussuunnassa. Aksiaalinen jännitys voi aiheuttaa sen, että jäsen puristuu, solkiutuu, venyy tai epäonnistuu. Jotkut osat, jotka saattavat kokea aksiaalista voimaa, ovat palkkien, nastojen ja erityyppisten akselien rakentaminen. Aksiaalisen jännityksen yksinkertaisin kaava on voima jaettuna poikkileikkausalueella. Tuohon poikkileikkaukseen vaikuttava voima ei kuitenkaan välttämättä ole heti ilmeinen.
Määritä voiman suuruus, joka toimii suoraan normaalisti (kohtisuorassa) poikkileikkaukseen nähden. Esimerkiksi, jos lineaarinen voima kohtaa poikkileikkauksen 60 asteen kulmassa, vain osa tästä voimasta aiheuttaa suoraan aksiaalisen jännityksen. Määritä trigonometrisen funktion sini avulla kuinka kohtisuorassa voima on kasvoihin; aksiaalinen voima on yhtä suuri kuin voiman suuruus kerrotaan tulokulman sini. Jos voima tulee 90 asteen kulmaan, 100 prosenttia voimasta on aksiaalinen voima.
Laske kiinnostavan poikkileikkaukseen vaikuttava kokonaismomentti. Staattisen säteen kohdalla tämä momentti on yhtä suuri ja päinvastainen poikkileikkauksen kummallakin puolella vaikuttavien momenttien summalla. Momentteja on kahden tyyppisiä: suorat hetket uloketuen avulla ja momentit, jotka pystysuuntaiset voimat luovat poikkileikkauksesta. Pystysuuntaisen voiman aiheuttama momentti on yhtä suuri kuin sen suuruus ja sen etäisyys kiinnostavasta kohdasta. Laske kosinifunktiolla akselin päihin kohdistuvien lineaaristen voimien pystysuora komponentti.
Laske momenttien aiheuttama aksiaalinen jännitys. Kun momentti vaikuttaa akseliin, se aiheuttaa jännitystä joko sen ylä- tai alaosassa ja puristusta toisessa. Jännitys on nolla akselin keskikohdan (jota kutsutaan neutraaliksi akseliksi) läpi kulkevalla viivalla ja kasvaa lineaarisesti sekä sen ylä- että alareunaa kohti. Taivutuksesta johtuvan rasituksen kaava on (M * y) / I, jossa M = momentti, y = korkeus neutraalin akselin ylä- tai alapuolella ja I = hitausmomentti akselin keskipisteessä. Voit ajatella hitausmomenttia palkin kyvyksi vastustaa taipumista. Tämä numero on helpoin saada aikaisempien laskelmien yleisten poikkileikkausmuotojen taulukoista.
Viitteet
- "FE-tarkastuskäsikirja: nopea valmistautuminen tekniikan kokeen Gereral Fundamentals -kokeisiin"; Michael R. Lindburg; 2006
kirjailijasta
Clevelandin pääkaupunkiseudulla Ohiossa sijaitseva Brad Painting kirjoittaa terveys-, teknologia- ja ympäristöaiheista. Hänen kokemuksensa on kirjoittanut koulutusmateriaaleja, hallintosuunnitelmia ja erilaisia freelance-artikkeleita. Maalaus sai koneenrakennuksen kandidaatin tutkinnon Ohion yliopistosta ja on erikoistunut vihreiden rakennusten suunnitteluun.
Valokuvahyvitykset
Hammaspyörän kuva: Alis from Fotolia.com