Η διαδικασία αυτή περιλαμβάνει την κατανόηση των δυνάμεων που δρουν σε μια δέσμη και τον τρόπο με τον οποίο μεταφράζονται σε εσωτερικές καταπονήσεις. Ο παρακάτω οδηγός παρέχει μια σταδιακή προσέγγιση με πρακτικά παραδείγματα για να αποσαφηνιστούν οι υπολογισμοί που περιλαμβάνονται.

Κατανόηση του Τεμαχιζόμενου Άγχους

Η κάμψη του στρες συμβαίνει όταν μια στιγμή προκαλεί μια δέσμη να λυγίσει. Διανέμεται σε όλη την εγκάρσια τομή, με τη μέγιστη πίεση συνήθως στις εξόχως απόκεντρες ίνες. Η φόρμουλα για κάμψη του στρες είναι:

s = (M * y) / I

όπου:

  • s = στρες κάμψης
  • M = ροπή κάμψης στο τμήμα
  • y = απόσταση από τον ουδέτερο άξονα έως την εξωτερική ίνα
  • I = στιγμή αδράνειας της διατομής

Υπολογισμός βήμα προς βήμα

Πρώτα, προσδιορίστε τη στιγμή κάμψης στο σημείο ενδιαφέροντος. Στη συνέχεια, προσδιορίστε τις ιδιότητες διατομής, συμπεριλαμβανομένης της στιγμής αδράνειας και της απόστασης προς την εξωτερική ίνα. Αντικαταστήστε αυτές τις τιμές στη φόρμουλα για να βρείτε το στρες κάμψης.

Παράδειγμα υπολογισμού

Μια απλή δοκός με μήκος 6 μέτρα φέρει ομοιόμορφο φορτίο 10 kN/m. Για να βρείτε το μέγιστο στρες κάμψης στο κέντρο:

Η μέγιστη ροπή κάμψης είναι:

M = (w * L^2) / 8 = (10 * 6^2) / 8 = 45 kNm

Υποθέτοντας ορθογώνια διατομή πλάτους 200 mm και ύψους 300 mm, η ροπή αδράνειας είναι:

I = (b * h^3) / 12 = (0,2 * 0,3^3) / 12 = 4,5 * 10^-3 m^4

Η απόσταση από την εξωτερική ίνα είναι:

y = h / 2 = 0.3 / 2 = 0.15 m

Υπολογίζοντας το στρες κάμψης:

s = (M * y) / I = (45 * 10^3 * 0.15) / 4.5 * 10^-3 = 1.5 * 10^8 Pa

Το μέγιστο στρες κάμψης είναι περίπου 150 MPa.