Leikkausmoduulion rakennesuunnittelussa käytettävän palkin geometrinen (eli muotoon liittyvä) ominaisuus. MerkittyZ, se on suora mitta palkin lujuudesta. Tällainen poikkileikkausmoduuli on yksi tekniikan kahdesta, ja sitä kutsutaan nimenomaisestijoustavaleikkausmoduuli. Toinen kimmomoduuli onmuovi-leikkausmoduuli.
Putket ja muut letkut ovat yhtä tärkeitä kuin itsenäiset palkit rakennusmaailmassa, ja niiden ainutlaatuisuus geometria tarkoittaa, että tämän tyyppisen materiaalin leikkausmoduulin laskeminen on erilainen kuin muun tyypit. Leikkausmoduulin määrittäminen vaatii kyseisen materiaalin erilaisten sisäisten tai sisäänrakennettujen ja muuttumattomien ominaisuuksien tuntemista.
Lohkomoduulin perusta
Eri materiaaliyhdistelmistä valmistetuilla eri palkeilla voi olla suuria vaihteluita niiden jakautumisessa pienemmät yksittäiset kuidut palkin, putken tai muun rakenneosan siinä osassa huomioon. "Äärimmäiset kuidut" tai ne, jotka ovat osien päissä, pakotetaan kantamaan suurempi osa mistä tahansa osastolle kohdistuvasta kuormasta.
Poikkileikkauksen moduulin määrittäminenZvaatii etäisyyden selvittämistäyalkaensentroidiosan, jota kutsutaan myösneutraali akseli, äärimmäisiin kuiduihin.
Lohkomoduulin yhtälö
Joustavan kohteen leikkauskerroinyhtälö saadaanZ = Minä / y, missäyon edellä kuvattu etäisyys jaMinäonalueen toinen hetkiosan. (Tätä parametria kutsutaan joskus parametriksihitausmomentti, mutta koska tällä termillä on muitakin sovelluksia fysiikassa, on parasta käyttää "alueen toista hetkeä".)
Koska eri palkeilla on erilainen muoto, eri osuuksien erityisyhtälöillä on eri muodot. Esimerkiksi ontto putki, kuten putki, on
Z = \ bigg (\ frac {π} {4R} \ bigg) (R ^ 4 - R_i ^ 4).
Mikä on alueen toinen hetki?
Alueen toinen hetkiMinäon leikkauksen luontainen ominaisuus ja heijastaa sitä, että osan massa voi jakautua epäsymmetrisesti ja vaikuttaa kuormien käsittelyyn.
Ajattele kiinteää teräsovea, jolla on tietty koko ja massa ja joka on saman kokoinen ja massainen, ja jonka ulkoreunalla on melkein koko massa, kun taas keskellä on hyvin ohut. Intuitio ja kokemus kertovat luultavasti, että jälkimmäinen ovi reagoisi vähemmän helposti yritykseen työntää sitä avataan saranan lähellä kuin ovi, jonka rakenne on yhtenäinen ja massa on siten lähempänä ovea sarana.
Lohkomoduuli putkesta
Putken tai onteloputken leikkausmoduulin yhtälö saadaan
Z = \ bigg (\ frac {π} {4R} \ bigg) (R ^ 4 - R_i ^ 4).
Tämän yhtälön johtaminen ei ole tärkeää, vaan koska putkien poikkileikkaukset ovat pyöreitä (tai niitä käsitellään sellaisenaan laskentatarkoituksiin, jos ne ovat lähellä pyöreitä), voit odottaa näkevän π-vakion, koska tämä ponnahtaa esiin, kun lasketaan piireissä.
Huomaa senMinä = Zy, alueen toinen hetkiMinäsillä putki on
I = \ bigg (\ frac {π} {4} \ bigg) (R ^ 4 - R_i ^ 4).
Mikä tarkoittaa, että tässä osion moduuliyhtälön muodossay = R.
Muiden muotojen osamoduuli
Sinua voidaan pyytää löytämään kolmion, suorakulmion tai muun geometrisen rakenteen leikkauskerroin. Esimerkiksi onton suorakulmaisen osan yhtälöllä on muoto:
Z = \ frac {bh ^ 2} {6}
missäbon poikkileikkauksen leveys jahon korkeus.
Online-osamoduulilaskin
Vaikka online-moduulilaskimia on helppo löytää kaikenlaisille muodoille, on hyvä olla yritys käsitellä yhtälöitä ja miksi muuttujat ovat mitä ne ovat ja miksi ne esiintyvät missä he tekevät kaavat. Yksi tällainen laskin on resursseissa.