כיצד לחשב מתח צירי

לחץ צירי מתאר את כמות הכוח ליחידת שטח חתך הפועלת בכיוון האורך של קורה או סרן. לחץ צירי עלול לגרום לחבר לדחוס, להיתקע, להתארך או להיכשל. חלקים מסוימים העלולים לחוות כוח צירי הם בניית קורות, חתיכים וסוגים שונים של פירים. הנוסחה הפשוטה ביותר למתח צירי מחולקת על ידי שטח חתך. אולם הכוח הפועל על חתך רוחב זה לא יכול להיות ברור מאליו.

קבע את גודל הכוח הפועל באופן תקין ישירות (בניצב) לחתך. לדוגמא, אם כוח ליניארי פוגש את חתך הזווית בזווית של 60 מעלות, רק חלק מכוח זה גורם ישירות למתח צירי. השתמש בסינוס הפונקציה הטריגונומטרית כדי לאמוד עד כמה הכוח ניצב לפנים; הכוח הצירי שווה לגודל הכוח כפול הסינוס של זווית האירוע. אם הכוח נכנס ב 90 מעלות לפנים, 100 אחוז מהכוח הוא כוח צירי.

חשב את הרגע הכולל הפועל על חתך העניין. עבור קרן סטטית, רגע זה יהיה שווה ומנוגד לסכום הרגעים הפועלים משני צידי החתך. ישנם שני סוגים של רגעים: רגעים ישירים, כפי שהם מיושמים על ידי תומך שלוחה, ורגעים שנוצרו סביב חתך הכוחות האנכיים. הרגע הנובע מכוח אנכי שווה לעצמו כפול המרחק מנקודת העניין. השתמש בפונקציה הקוסינוס כדי לחשב את המרכיב האנכי של כל הכוחות הליניאריים המופעלים על קצות הציר.

חשב את הלחץ הצירי עקב רגעים. כאשר רגע פועל על סרן, הוא יוצר מתח בחלקו העליון או התחתון שלו, ודחיסה בחלק השני. הלחץ הוא אפס לאורך הקו העובר במרכז הציר (הנקרא הציר הנייטרלי), וגדל באופן ליניארי לכיוון הקצה העליון והתחתון שלו. הנוסחה למתח בגלל כיפוף היא (M * y) / I, כאשר M = רגע, y = הגובה מעל או מתחת לציר הנייטרלי, ו- I = רגע האינרציה במרכז הציר. אתה יכול לחשוב על רגע האינרציה כיכולת של קרן להתנגד לכיפוף. המספר הזה הכי קל להשיג מטבלאות של חישובים קודמים עבור צורות חתך נפוצות.

הפניות

  • "מדריך סקירה של FE: הכנה מהירה לבחינת יסודות ההנדסה של גרראל"; מייקל ר. לינדבורג; 2006

על הסופר

בראד ציור, הממוקם באזור קליבלנד שבאוהיו, כותב בנושאי בריאות, טכנולוגיה וסביבה. ניסיונו כולל כתיבת חומרי הדרכה, תוכניות ניהול ומאמרים עצמאיים שונים. ציור קיבל תואר ראשון בהנדסת מכונות מאוניברסיטת אוהיו ומתמחה בתכנון בניינים ירוקים.

נקודות זיכוי

גלגל שיניים תמונה של אליס מ Fotolia.com

  • לַחֲלוֹק
instagram viewer