Eksenel stres, bir kirişin veya aksın uzunlamasına yönünde etki eden kesit alanı birimi başına kuvvet miktarını tanımlar. Eksenel stres, bir elemanın sıkışmasına, bükülmesine, uzamasına veya bozulmasına neden olabilir. Eksenel kuvvete maruz kalabilecek bazı parçalar, bina kirişleri, saplamalar ve çeşitli şaftlardır. Eksenel gerilme için en basit formül kuvvet bölü kesit alanıdır. Bununla birlikte, bu kesite etki eden kuvvet hemen belli olmayabilir.
Doğrudan kesite normal (dik) etki eden kuvvetin büyüklüğünü belirleyin. Örneğin, lineer bir kuvvet 60 derecelik bir açıyla enine kesiti karşılarsa, bu kuvvetin sadece bir kısmı doğrudan eksenel gerilmeye neden olur. Kuvvetin yüze ne kadar dik olduğunu ölçmek için trigonometrik sinüs fonksiyonunu kullanın; eksenel kuvvet, kuvvetin büyüklüğü ile gelen açının sinüsünün çarpımına eşittir. Kuvvet yüze 90 derece ile girerse, kuvvetin yüzde 100'ü eksenel kuvvettir.
İlgilenilen kesite etki eden toplam momenti hesaplayın. Statik bir kiriş için bu moment, kesitin her iki tarafına etkiyen momentlerin toplamına eşit ve zıt olacaktır. İki tür moment vardır: konsol desteği tarafından uygulanan doğrudan momentler ve dikey kuvvetler tarafından enkesit çevresinde oluşturulan momentler. Düşey bir kuvvetten kaynaklanan moment, büyüklüğünün ilgilenilen noktadan olan uzaklığına eşittir. Aksın uçlarına uygulanan herhangi bir doğrusal kuvvetin dikey bileşenini hesaplamak için kosinüs fonksiyonunu kullanın.
Momentlerden kaynaklanan eksenel gerilimi hesaplayın. Bir aks üzerine bir moment etki ettiğinde, aksın üst veya alt yarısında gerilim, diğer yarısında ise sıkıştırma oluşturur. Aksın merkezinden geçen (nötr eksen olarak adlandırılır) çizgi boyunca gerilim sıfırdır ve hem üst hem de alt kenarına doğru doğrusal olarak artar. Bükülmeden kaynaklanan stres formülü (M * y) / I'dir, burada M = moment, y = nötr eksenin üzerindeki veya altındaki yükseklik ve I = aksın merkezindeki atalet momenti. Eylemsizlik momentini, bir kirişin bükülmeye direnme yeteneği olarak düşünebilirsiniz. Bu sayı, ortak enine kesit şekilleri için önceki hesaplama tablolarından elde edilmesi en kolay olanıdır.
Referanslar
- "FE İnceleme Kılavuzu: Mühendislik Sınavının Genel Temelleri için Hızlı Hazırlık"; Michael R. Lindburg; 2006
yazar hakkında
Metropolitan Cleveland, Ohio bölgesinde bulunan Brad Painting, sağlık, teknoloji ve çevre konularında yazıyor. Deneyimi, eğitim materyalleri, yönetim planları ve çeşitli serbest makaleler yazmayı içerir. Resim, Ohio Üniversitesi'nden makine mühendisliği alanında lisans derecesi aldı ve yeşil bina tasarımında uzmanlaştı.
Fotoğrafa katkı verenler
Alis'ten Cog Wheels resmi Fotolia.com
