Sådan beregnes Axial Stress

Axial stress beskriver mængden af ​​kraft pr. Enhed tværsnitsområde, der virker i længderetningen af ​​en stråle eller aksel. Aksial stress kan få et medlem til at komprimere, spænde, forlænge eller svigte. Nogle dele, der kan opleve aksial kraft, er bygningsbjælker, studs og forskellige typer aksler. Den enkleste formel for aksial spænding er kraft divideret med tværsnitsareal. Den kraft, der virker på dette tværsnit, kan dog ikke være umiddelbart indlysende.

Bestem størrelsen af ​​kraft, der virker direkte normal (vinkelret) på tværsnittet. For eksempel, hvis en lineær kraft møder tværsnittet i en 60 graders vinkel, forårsager kun en del af denne kraft direkte aksial stress. Brug trigonometrisk funktion sinus til at måle, hvordan vinkelret kraften er i ansigtet; den aksiale kraft er lig med størrelsen af ​​kraften gange sinusvinklen. Hvis kraften kommer ind i 90 grader til ansigtet, er 100 procent af kraften aksial kraft.

Vælg et bestemt punkt, hvor du skal analysere den aksiale stress. Beregn tværsnitsarealet på det tidspunkt.

Beregn den aksiale belastning på grund af lineær kraft. Dette er lig med komponenten af ​​lineær kraft vinkelret på ansigtet divideret med tværsnitsarealet.

Beregn det totale øjeblik, der virker på tværs af interesse. For en statisk stråle vil dette øjeblik være lige og modsat summen af ​​øjeblikke, der virker på begge sider af tværsnittet. Der er to typer øjeblikke: direkte øjeblikke, som anvendt af en cantilever støtte, og øjeblikke skabt om tværsnittet af vertikale kræfter. Øjeblikket på grund af en lodret kraft er lig med dens størrelse gange dens afstand fra interessepunktet. Brug cosinusfunktionen til at beregne den lodrette komponent af alle lineære kræfter, der påføres på enderne af akslen.

Beregn den aksiale spænding på grund af øjeblikke. Når et øjeblik virker på en aksel, skaber det spændinger i enten den øverste eller nederste del af den og komprimering i den anden. Spændingen er nul langs linjen, der løber gennem akselens centrum (kaldet den neutrale akse), og øges lineært mod både dens øverste og nederste kant. Formlen for spænding som følge af bøjning er (M * y) /I, hvor M = moment, y = højden over eller under den neutrale akse, og I = momentet ved akselens centroid. Du kan tænke på inertimoment som en stråle evne til at modstå bøjning. Dette nummer er nemmest at få fra tabeller af tidligere beregninger til almindelige tværsnitsformer.

Tilføj de belastninger, der skyldes lineære kræfter og øjeblikke for at opnå den samlede aksiale stress for det analyserede punkt.