Inženierzinātne ir plaša zinātnes nozare, kas pēta un analizē sistēmu, struktūru un spēku izmantošanu; konstrukciju inženierija ir šīs disciplīnas apakškopa, kas koncentrējas uz šo konstrukciju projektēšanu un atbalsta spēju izturēt iekšējos un ārējos spēkus (slodzi). Aksiālais spēks novērtē struktūrā pastāvošos iekšējos spēkus, ko bieži uzrāda tās izmēru raksturojums. Piemēram, attēlojiet durvju pogas, kas piestiprināta pie durvīm, šķērsvirziena skatu un norādiet dimensijas pāreju kā trīs segmentus: roktura gala garumu līdz tā pamatne, garums starp roktura pamatni un stiprinājuma rāmja malu un garums starp stiprinājuma rāmja malu līdz krustojumam ar durvis. Katram no šiem segmentiem ir slodze, kas atbalsta montāžu, kad tā tiek lietota.
Identificējiet komponentus. Aksiālo spēku nosaka platums, faktiskais garums un slodze, un to mēra kilogramos mārciņās vai kips (1000 mārciņās spēka). Izmantojot iepriekš minēto durvju piemēru, definējiet komponentus kā rokturi līdz pamatnei (ab), pamatni līdz stiprinājuma rāmim (bc) un rāmi pie durvīm (cd).
Identificējiet formulu. Vispārējā aksiālā spēka formula ir Ned ir vienāda ar 270 reizēm KN, kur E ir 7000 reizes MPA, KN ir 1000 reizes Ņūtons un d ir 640,3 reizes mm. Pieņemsim, ka segmenti, kas atrodas vistālāk no durvju pārtveršanas, ir pozitīvi centrbēdzes spēka dēļ, un tas, kas atrodas skapī, ir negatīvs. Izmantojiet faktiskos segmentu garumus 40, 50 un 10 segmentiem AB, BC un CD. Aprēķiniet AB aksiālo spēku kā –FAB mīnus (40 kips augšējais plus 40 kips apakšējais) plus 50 kips plus 10, kas ir vienāds ar -20 kips, BC kā - FBC plus 50 kips plus 10 kips, kas ir vienāds ar 60 kips, un CD kā –FCD plus 10 kips, kas ir vienāds ar 10 kips.
Izmantojiet aksiālās slodzes kalkulatoru. Uzzīmējiet aksiālā spēka diagrammu (brīvās rokas), ņemot vērā katru punktu, kurā notiek pāreja, un iezīmējiet un mērot šo sadaļu collās. Tad konvertējiet collas metros un ievadiet kalkulatorā diametra, ruļļu un deformācijas komponentus un atrisiniet aksiālo spēku. Tādas vietnes kā Engineers Edge, Futek un Engineering Toolbox piedāvā vairākas iespējas aksiālā spēka aprēķināšanai konstrukcijās.