Инженерия - это обширная область науки, которая исследует и анализирует использование систем, структур и сил; Структурная инженерия - это подмножество этой дисциплины, которая фокусируется на проектировании и опорной способности этих структур противостоять внутренним и внешним силам (нагрузкам). Осевая сила оценивает внутренние силы, которые существуют в конструкции, часто представленные характеристиками ее размеров. Например, изобразите вид дверной ручки, прикрепленной к двери, в разрезе, и обозначьте переход размеров в виде трех сегментов: от длины кончика ручки до его основание, длина между основанием ручки и краем монтажной рамы, а также длина между краем монтажной рамы до пересечения с дверь. Каждый из этих сегментов несет нагрузку, которая поддерживает сборку при использовании.
Определите компоненты. Осевое усилие определяется шириной, эффективной длиной и нагрузкой и измеряется в килограммах или тысячах фунтов (1000 фунтов силы). Используя вышеупомянутый пример двери, определите компоненты как ручка к основанию (ab), основание к монтажной раме (bc) и рама к двери (cd).
Определите формулу. Общая формула для осевой силы: Нед равно 270 кН, где Е равно 7000 МПа, КН равно 1000 Ньютон, а d равно 640,3 мм. Предположим, что сегменты, наиболее удаленные от дверного перехвата, положительны из-за центробежной силы, а сегменты туалета отрицательны. Используйте эффективную длину сегментов 40, 50 и 10 для сегментов AB, BC и CD. Вычислите осевую силу для AB как –FAB минус (40 тысяч фунтов вверху плюс 40 тысяч фунтов ниже) плюс 50 тысяч фунтов плюс 10, что равно -20. тысяч фунтов, BC как - FBC плюс 50 тысяч фунтов плюс 10 тысяч фунтов, что равно 60 тысяч фунтов, и CD как –FCD плюс 10 тысяч фунтов, что равно 10 кипы.
Используйте калькулятор осевой нагрузки. Нарисуйте диаграмму осевых сил (от руки), отмечая каждую точку, где происходит переход, и обозначая и измеряя это сечение в дюймах. Затем преобразуйте дюймы в метры, введите в калькулятор компоненты диаметра, витков и прогиба и решите осевое усилие. Такие сайты, как Engineers Edge, Futek и Engineering Toolbox, предлагают несколько вариантов расчета осевой силы в конструкциях.