Bereken de buigspanning van een Straalsectie
Hoe bereken je de buigspanning in bundels?
In deze handleiding zullen we bekijken hoe we de buigspanning van een bundel kunnen berekenen met behulp van een buigspanningsformule die de longitudinale spanningsverdeling in een bundel relateert aan het interne buigmoment dat inwerkt op de dwarsdoorsnede van de bundel. We gaan ervan uit dat het materiaal van de bundel lineair-elastisch is (dat wil zeggen dat de wet van Hooke van toepassing is)., Buigspanning is belangrijk en aangezien het buigen van de balk vaak het heersende resultaat is in het ontwerp van de balk, is het belangrijk om te begrijpen.
buigspanning met de Hand berekenen
laten we een voorbeeld bekijken. Neem de I-beam hieronder:
op enige afstand over de lengte van de bundel (de x-as) ervaart het een intern buigmoment (M) dat u normaal zou aantreffen met een buigmomentdiagram., De algemene formule voor buiging of normale belasting op de sectie wordt gegeven door:
bij een bepaalde straalsectie is het duidelijk dat de buigspanning wordt gemaximaliseerd door de afstand tot de neutrale as (y). De maximale buigspanning zal dus aan de boven-of onderkant van de straalsectie optreden, afhankelijk van welke afstand groter is:
laten we eens kijken naar het echte voorbeeld van onze I-Straal hierboven., In onze vorige Traagheidsmoment tutorial vonden we al het traagheidsmoment rond de neutrale as I = 4,74×108 mm4. Bovendien, in de centroid tutorial vonden we de centroid en dus de locatie van de neutrale as 216.29 mm van de onderkant van de sectie. Dit wordt hieronder getoond:
Het is duidelijk dat het heel gebruikelijk is om de maximale buigspanning te eisen die de sectie ervaart., Stel bijvoorbeeld dat we uit ons buigmomentdiagram weten dat de bundel een maximaal buigmoment ervaart van 50 kN-m of 50.000 Nm (ombouw van buigmomenteenheden). Dan moeten we uitzoeken of de bovenkant of de onderkant van de sectie is het verst van de neutrale as. Het is duidelijk dat de onderkant van de sectie verder weg is met een afstand c = 216,29 mm. We hebben nu genoeg informatie om de maximale spanning te vinden met behulp van de buigspanning formule hierboven:
Op dezelfde manier kunnen we de buigspanning aan de bovenkant van de sectie vinden, omdat we weten dat het y = 159 is.,71 mm van de neutrale as (NA):
Het Laatste waar je je zorgen over moet maken is of de spanning compressie of spanning van de vezels van de sectie veroorzaakt. Als de balk zakt als een “U” dan zijn de bovenste vezels in compressie (negatieve spanning) terwijl de onderste vezels in spanning (positieve spanning). Als de balk zakt als een upside-down “U” dan is het andersom: de onderste vezels zijn in compressie en de bovenste vezels zijn in spanning.,
het berekenen van buigspanning met behulp van SkyCiv Beam
natuurlijk hoeft u deze berekeningen niet met de hand te doen, omdat u de SkyCiv Beam – bending stress calculator kunt gebruiken om afschuif-en buigspanning in een bundel te vinden! Begin gewoon met het modelleren van de balk, met steunen en breng belastingen aan. Zodra u op solve drukt, zal de software de maximale spanningen van deze buigspanning calculator tonen. De afbeelding hieronder toont een voorbeeld van een I-beam die buigspanning ervaart:
vrije Beamcalculator