วิธีการคำนวณความเค้นตามแนวแกน

กำหนดขนาดของแรงที่กระทำโดยตรงในแนวปกติ (ตั้งฉาก) กับหน้าตัด ตัวอย่างเช่น หากแรงเชิงเส้นตรงมาบรรจบกับหน้าตัดที่มุม 60 องศา แรงเพียงส่วนหนึ่งของแรงนั้นจะทำให้เกิดความเค้นในแนวแกนโดยตรง ใช้ไซน์ฟังก์ชันตรีโกณมิติเพื่อวัดว่าแรงตั้งฉากกับใบหน้าอย่างไร แรงในแนวแกนเท่ากับขนาดของแรงคูณไซน์ของมุมตกกระทบ หากแรงเข้าสู่ใบหน้า 90 องศา แรง 100 เปอร์เซ็นต์จะเป็นแรงตามแนวแกน

คำนวณโมเมนต์รวมที่กระทำกับส่วนที่น่าสนใจ สำหรับลำแสงนิ่ง โมเมนต์นี้จะเท่ากันและตรงข้ามกับผลรวมของโมเมนต์ที่กระทำที่ด้านใดด้านหนึ่งของภาคตัดขวาง มีโมเมนต์สองประเภท: โมเมนต์โดยตรง ที่ใช้โดยส่วนรองรับคานยื่น และโมเมนต์ที่สร้างขึ้นเกี่ยวกับส่วนตัดขวางโดยแรงแนวตั้ง โมเมนต์ที่เกิดจากแรงแนวตั้งเท่ากับขนาดคูณระยะห่างจากจุดสนใจ ใช้ฟังก์ชันโคไซน์เพื่อคำนวณองค์ประกอบแนวตั้งของแรงเชิงเส้นใดๆ ที่ใช้กับปลายเพลา

คำนวณความเค้นในแนวแกนเนื่องจากโมเมนต์ เมื่อชั่วขณะหนึ่งกระทำบนเพลา มันจะสร้างความตึงเครียดในครึ่งบนหรือล่างของเพลา และแรงกดในอีกส่วน ความเค้นเป็นศูนย์ตามแนวเส้นที่วิ่งผ่านจุดศูนย์กลางของเพลา (เรียกว่าแกนกลาง) และเพิ่มขึ้นเป็นเส้นตรงไปยังขอบด้านบนและด้านล่าง สูตรสำหรับความเค้นเนื่องจากการดัดงอคือ (M * y) / I โดยที่ M = โมเมนต์ y = ความสูงเหนือหรือใต้แกนกลาง และ I = โมเมนต์ความเฉื่อยที่เซนทรอยด์ของแกน คุณสามารถนึกถึงโมเมนต์ความเฉื่อยเป็นความสามารถของลำแสงในการต้านทานการดัดงอ ตัวเลขนี้หาได้ง่ายที่สุดจากตารางการคำนวณก่อนหน้าสำหรับรูปร่างหน้าตัดทั่วไป

อ้างอิง

เกี่ยวกับผู้เขียน

เครดิตภาพ