Obliczanie siły wiązki: kalkulatory online, przykład, sekwencja działań

Anonim
Jednym z najważniejszych zadań dla konstruktora jest obliczenie belki. Dzisiaj wynaleziono wiele środków, które pozwalają rozwiązać ten problem tak szybko i dokładnie, jak to możliwe. Najwygodniejsze są kalkulatory online, które w ciągu kilku sekund dostarczają niezbędne rozwiązanie. W tym artykule przeanalizujemy obliczenia wiązki dla gięcia, ugięcia, wytrzymałości za pomocą kalkulatora.

Jak liczyć promienie dla siły

Obliczanie wiązek ugięcia, dla których kalkulator można znaleźć w Internecie, można wykonać za pomocą następujących metod:

  • Oblicz maksymalne obciążenie, które dany obwód jest w stanie wytrzymać;
  • Wybierz sekcję;
  • Ponowne obliczanie weryfikacji na podstawie maksymalnych wartości napięcia.

Dla jasności powinniśmy rozważyć ogólną zasadę wyboru przekroju poprzecznego wiązki I umieszczonej na dwóch podporach. Obciążenie następuje przez równomiernie rozłożone obciążenie lub przez skoncentrowaną siłę.

Kolejność działań

Aby rozpocząć obliczanie wiązki przy odchyleniu, kalkulator musi określić punkt, w którym będzie maksymalna wartość momentu. Wszystko zależy od tego, który schemat jest reprezentowany w problemie. Najpopularniejsze programy to:

  1. Uszczelka - zawias;
  2. Uszczelnienie - uszczelnienie;
  3. Zawias - zawias;
  4. Koniec wolny od pieczęci.

Pozostałe opcje są w różnym stopniu, odmiany powyższych schematów.

Jak tylko znajdziesz moment zginający, tabela szuka momentu oporu Wx określonego odcinka zgodnie z formułami, które są wskazane w odpowiednich tabelach. Podczas dzielenia maksymalnego momentu zginania w momencie przekroju można znaleźć maksymalną wartość napięcia, które należy porównać z napięciem, które projekt może wytrzymać w jak największym stopniu.

Porównanie otrzymanych naprężeń z napięciem materiałów

Obliczeniu online siły wiązki towarzyszy porównanie uzyskanej wartości naprężenia w przekroju z maksymalną możliwą. W tym miejscu należy spojrzeć na tabelę materiałów, z których wykonane są takie struktury.

Jeśli materiał jest plastikowy, to maksymalne napięcie obwodu będzie równe granicy plastyczności materiału. Obejmują one aluminium, stal i inne metale. Kruche materiały, takie jak żeliwo, mają maksymalną wartość naprężenia równą wytrzymałości na rozciąganie. Każdy materiał ma swoją maksymalną wartość, którą można znaleźć w tabelach w specjalnej literaturze.

Przykład obliczeń

Przypuśćmy, że musimy sprawdzić siłę I-10. Jego długość wynosi 2 metry, jest sztywno osadzona w ścianie, mężczyzna ważący 90 kilogramów postanowił zawiesić się na dwuteowniku. Rozwiązanie jest następujące:

  • Wybierz schemat projektu, w tym przypadku osadzenie jest wolnym końcem;
  • Maksymalna wartość znajduje się w osadzeniu, belka dwuteowa ma tę samą sekcję na całej długości. Następnie P = m * g = 90 * 10 = 0, 9 kN, M = P * I = 1, 8 kN * m;
  • Znajdujemy w tabeli asortymentów dla tego momentu oporu I-beam;
  • Następnie znajdujemy maksymalne naprężenia w belce b = M / W = 1, 8 / 0, 0000397 = 45, 34 MPa;
  • Porównaj z maksymalnym dopuszczalnym naprężeniem równym granicy plastyczności stali, z której wykonano dwuteownik. Ponieważ 45, 34 MPa jest mniejsze niż 245 MPa, taka belka dwuteowa wytrzyma osobę ważącą 90 kilogramów.

Możesz również rozwiązać drugi problem związany ze znalezieniem maksymalnej masy osoby, którą ta belka może wytrzymać. Tutaj zrównaj wartości granicy plastyczności i naprężenia w przekroju belki, znajdź maksymalny moment, a następnie największą masę. Aby uzyskać dokładniejszy wynik, należy wziąć pod uwagę różne czynniki i podwójny margines bezpieczeństwa.

Kalkulatory online

Obliczanie odchylenia wiązki za pomocą kalkulatora online jest dość szybkie i dokładne. Tutaj wybierany jest jeden ze schematów, następnie wpisywane są odpowiednie wartości liczbowe i wykonywane są obliczenia dla wszystkich niezbędnych parametrów.

Musisz określić wartości momentów, sił zginających, długości sekcji. Rezultatem będą epoki momentów i sił. Rozwiązanie tych programów jest dość dokładne i pozwala szybko obliczyć siły i momenty belek pod kątem wytrzymałości, wygięć i ugięć.

Zaletą takich narzędzi jest duży zestaw schematów obliczeń, szybkości, dokładności, łatwości użycia. Jednak w celu wyjaśnienia uzyskanego wyniku konieczne jest podjęcie niezależnej pisemnej decyzji.

Podsumowując, możemy powiedzieć, co następuje: obliczenia siły belki można wykonać ręcznie lub za pomocą kalkulatorów online. Można je połączyć, używając jednego z nich do przetestowania innej metody. Oblicz, że wiązka może być potrzebna w różnych przypadkach, staje się szczególnie ważna podczas budowy. Tylko prawidłowo zaprojektowana belka pozwoli na budowę lub przebudowę konstrukcji pod warunkiem, że będzie trwała przez długi czas.

Obliczenia te są również przydatne dla wszystkich, którzy studiują lub zajmują się naukami technicznymi, ponieważ mechanika stosowana jest integralną częścią programu każdej uczelni technicznej. Udane obliczenia siły!