Ο οδηγός αυτός παρέχει μια σαφή διαδικασία για τον υπολογισμό των τάσεων διάτμησης και κάμψης σε άξονες.

Κατανοώντας τα Στεγανά και Τεμαχίζοντας Άγχος

Το στρες κάμψης συμβαίνει όταν οι δυνάμεις εφαρμόζονται παράλληλα με την εγκάρσια τομή ενός άξονα, προκαλώντας στρώματα να γλιστρήσει το ένα δίπλα στο άλλο. Το στρες κάμψης προκύπτει από στιγμές που προκαλούν το άξονα να λυγίσει, δημιουργώντας ένταση στη μια πλευρά και συμπίεση στην άλλη.

Υπολογισμός του Στρες του Στεασμού

Η διάτμηση ((tau)) σε ένα σημείο ενός άξονα υπολογίζεται με τη χρήση του τύπου:

(tau = frac{V επί Q} {I επί t})

όπου:

  • V = δύναμη διάτμησης στο τμήμα
  • Q = πρώτη στιγμή της περιοχής για τον ουδέτερο άξονα
  • I = δεύτερη στιγμή της επιφάνειας του άξονα
  • t = πάχος στο σημείο ενδιαφέροντος

Υπολογίζοντας το Στρες που Ξεπερνάει

Το στρες κάμψης ((sigma)) προσδιορίζεται με τη χρήση του τύπου κάμψης:

(sigma = frac{M times y} {I})

όπου:

  • M = ροπή κάμψης στο τμήμα
  • y = απόσταση από τον ουδέτερο άξονα έως την εξωτερική ίνα
  • I = δεύτερη στιγμή της έκτασης

Παράδειγμα υπολογισμού

Υποθέστε ότι ένας άξονας βιώνει μια διατμητική δύναμη 10.000 N και μια στιγμή κάμψης 500 Nm. Η δεύτερη στιγμή της περιοχής του άξονα (I) είναι 8.33 × 10-6 m4]. Η απόσταση από τον ουδέτερο άξονα μέχρι την εξωτερική ίνα (y) είναι 0.05 m.

Στρες διάτμησης:

(tau = frac{V επί Q} {I επί t})

Αν υποθέσουμε ότι υπάρχει ομοιόμορφη κατανομή, το άγχος είναι περίπου:

(tau περίπου frac{10.000 φορές 0.000} {8.33 επί 10^{-6}}) = 120 Pa

Στρες κάμψης:

(sigma = frac{M times y} {I})

Υπολογισμός:

(sigma = frac{500 φορές 0.05}{8.33 επί 10^{-6}}) = 300.000 Pa