Ako vypočítať plastický modul

Inžinieri používajú ako jeden z determinantov pevnosti lúča modul prierezu prierezu nosníka. V niektorých prípadoch využívajú modul pružnosti za predpokladu, že po odstránení deformačnej sily sa lúč vráti do pôvodného tvaru. V prípadoch, keď je plastické správanie dominantné, čo znamená, že deformácia je do istej miery permanentná, musia vypočítať plastický modul. Toto je priamy výpočet, keď má lúč symetrický prierez a materiál lúča je rovnomerný, ale keď je prierez alebo lúč zloženie je nepravidelné, je potrebné rozdeliť prierez na malé obdĺžniky, vypočítať modul pre každý obdĺžnik a spočítať výsledky.

Obdĺžnikové prierezové nosníky

Pri pôsobení napätia na bod na nosníku vystaví časť lúča tlakovej sile a druhú časť sile napätia. Plastická neutrálna os (PNA) je čiara vedená cez prierez lúča, ktorý oddeľuje oblasť pod tlakom od oblasti pod napätím. Táto priamka je rovnobežná so smerom pôsobiaceho napätia. Jedným zo spôsobov, ako definovať modul plastu (Z), je prvý okamih oblasti okolo tejto osi, keď sú oblasti nad a pod osou rovnaké.

AkC. a AT sú oblasti prierezu pod tlakom a pod napätím a dC. a dT sú vzdialenosti od centroidov oblastí pod tlakom a pod napätím z PNA, modul plastu možno vypočítať podľa tohto vzorca:

Z = AC. • dC. + AT • dT

Pre rovnomerný obdĺžnikový lúč s výškou d a šírkou b sa to zníži na:

Z = bd2/4

Nerovnomerné a nesymetrické lúče

Ak lúč nemá symetrický prierez alebo je lúč zložený z viac ako jedného materiálu sa oblasti nad a pod PNA môžu líšiť v závislosti od okamihu aplikácie stres. Lokalizácia PNA a výpočet modulu plastu sa stávajú viacstupňovými procesmi, ktoré zahŕňajú rozdelenie plocha prierezu lúča do mnohouholníkov, z ktorých každý má rovnaké oblasti pôsobiace v tlaku a v ťahu sily. Plastický moment lúča sa tak stane súčtom komprimovaných oblastí vynásobený vzdialenosťou každej oblasti od ťažiska tlaku a vynásobený pevnosťou v ťahu tohto úseku, ktorá sa potom pripočíta k rovnakému súčtu pre oddiely pod napätím.

Moment má pozitívnu a negatívnu zložku v závislosti od smeru napätia, osi a kombinácie materiálov v lúči. Modul plastu pre lúč je teda súčtom kladných a záporných momentov vydelený pevnosťou materiálu prvého polygónu v súčtovej sérii pre plastický moment.

  • Zdieľam
instagram viewer