Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Sådan beregnes maksimal belastningsbelastning

Strukturelle medlemmer, der oplever aksialt trækbelastning, skal dimensioneres, så de ikke deformeres eller mislykkes under disse belastninger. Stress er forholdet mellem kraft over et enhedsareal, og det gør det muligt at sammenligne materialets styrker uafhængigt af tværsnitsarealet. Hvert materiale har en teoretisk ultimativ styrke og udbyttestyrke baseret på materialets egenskaber. Derfor, hvis en ingeniør designer en strukturel komponent, kan han vælge materialets og komponentdimensionerne baseret på systemets forventede belastninger. For en given komponent og en kendt trækbelastning er maksimal trækspænding ligetil at beregne.

For et medlem med konstant aksialt tværsnit måles tværsnittet og beregnes tværsnitsarealet. For eksempel har et element med et rektangulært tværsnit på 1 x 2 tommer et tværsnitsareal på 2 kvadrat inches. Et medlem med en cirkulær diameter på 2 inches har et tværsnitsareal på (1 inch x 1 inch x pi) 3,14 square inches.

For et medlem med variabelt tværsnit, vælg det mindste tværsnit. For eksempel vil en tilspidset cylinder have det mindste tværsnit ved den smaleste ende af tilspidsen.

Fordel den påførte belastning ved tværsnitsarealet for at beregne maksimal trækspænding. For eksempel har et medlem med et tværsnitsareal på 2 i kvadrat og en påført belastning på 1000 pund en maksimal trækspænding på 500 pund pr. Kvadratmeter (psi).