Aksiālais spriegums raksturo spēka daudzumu uz šķērsgriezuma laukuma vienību, kas darbojas sijas vai ass garenvirzienā. Aksiālais spriegums var izraisīt tā saspiešanu, sprādzi, pagarinājumu vai neveiksmi. Dažas daļas, kurām varētu būt aksiāls spēks, ir siju, kniedes un dažāda veida vārpstu veidošana. Vienkāršākā aksiālā sprieguma formula ir spēks, kas dalīts ar šķērsgriezuma laukumu. Tomēr spēks, kas iedarbojas uz šo šķērsgriezumu, var nebūt uzreiz acīmredzams.
Nosakiet spēka lielumu, kas darbojas tieši normāli (perpendikulāri) šķērsgriezumam. Piemēram, ja lineārais spēks atbilst šķērsgriezumam 60 grādu leņķī, tikai šī spēka daļa tieši rada aksiālo spriedzi. Izmantojiet trigonometriskās funkcijas sinusu, lai noteiktu, cik perpendikulārs spēks ir sejai; aksiālais spēks ir vienāds ar spēka lielumu, kas reizināts ar krītošā leņķa sinusu. Ja spēks ieplūst 90 grādos pret seju, 100 procenti spēka ir aksiālais spēks.
Aprēķiniet kopējo momentu, kas iedarbojas uz interesējošo šķērsgriezumu. Statiskajam staram šis moments būs vienāds un pretējs momentu summai, kas iedarbojas uz šķērsgriezuma abām pusēm. Ir divu veidu momenti: tiešie momenti, ko piemēro konsoles balsts, un momenti, kurus vertikālie spēki rada par šķērsgriezumu. Vertikālā spēka radītais moments ir vienāds ar tā lielumu un tā attālumu no interesējošā punkta. Izmantojiet kosinusa funkciju, lai aprēķinātu visu lineāro spēku vertikālo komponentu, kas attiecas uz ass galiem.
Aprēķiniet aksiālo spriegumu momentu dēļ. Kad moments iedarbojas uz asi, tas rada spriedzi vai nu tās augšējā, vai apakšējā pusē, bet otrā - saspiešanu. Spriegums ir nulle gar līniju, kas iet caur ass centru (sauktu par neitrālo asi), un palielinās lineāri gan uz augšējo, gan apakšējo malu. Liekšanas izraisītā sprieguma formula ir (M * y) / I, kur M = moments, y = augstums virs vai zem neitrālās ass, un I = inerces moments pie ass centroidā. Jūs varat domāt par inerces momentu kā stara spēju pretoties liecei. Šo numuru visvieglāk iegūt no iepriekšējo aprēķinu tabulām parastajām šķērsgriezuma formām.
Atsauces
- "FE pārskata rokasgrāmata: ātra sagatavošanās inženierzinātņu eksāmena Gereral Fundamentals pamatiem"; Maikls R. Lindburga; 2006
par autoru
Breds Glezings, kas atrodas metropolē Klīvlendā, Ohaio apgabalā, raksta par veselības, tehnoloģiju un vides jautājumiem. Viņa pieredze ietver mācību materiālu, vadības plānu un dažādu ārštata rakstu rakstīšanu. Glezniecība Ohaio Universitātē ieguva bakalaura grādu mašīnbūvē un specializējas zaļo ēku projektēšanā.
Foto kredīti
Zobrata riteņu attēls no Alisa no Fotolia.com