梁断面の曲げ応力計算
梁の曲げ応力を計算するにはどうすればよいですか?
このチュートリアルでは、梁の縦方向応力分布を梁の断面に作用する内部曲げモーメントに関連付ける曲げ応力式を使用して梁の曲げ応力を計算 梁の材料は線形弾性であると仮定した(すなわち、フックの法則が適用可能である)。, 曲げ応力は重要であり、梁の曲げは梁の設計において支配的な結果であることが多いので、理解することが重要です。
手で曲げ応力を計算する
例を見てみましょう。 以下に示すIビームを考えてみましょう。
梁の長さ(x軸)に沿ったある距離では、曲げモーメント図を使用して通常見つける内部曲げモーメント(M), 断面の曲げ応力または垂直応力の一般式は、次のように与えられます。
特定の梁断面が与えられると、曲げ応力が中立軸(y)からの距離によって最大になることがわかります。 したがって、最大曲げ応力は、どの距離が大きいかに応じて、梁部の上部または下部のいずれかで発生します。
上記のIビームの実際の例を考えてみましょう。, 前の慣性モーメントチュートリアルでは、中立軸周りの慣性モーメントがI=4.74×108mm4であることがすでにわかりました。 さらに、重心のチュートリアルでは、重心、したがって中立軸の位置がセクションの下部から216.29mmになることがわかりました。 これは以下に示されています:
明らかに、断面が経験する最大曲げ応力を必要とすることは非常に一般的です。, たとえば、曲げモーメント図から、梁が50kN-mまたは50,000Nm(曲げモーメント単位の変換)の最大曲げモーメントを経験することがわかっているとします。 次に、セクションの上部または下部が中立軸から最も遠いかどうかを見つける必要があります。 明らかに、セクションの下部は距離c=216.29mmでさらに離れています。
同様に、y=159であることがわかっているので、セクションの上部に曲げ応力を見つけることができます。,中立軸(NA)から71mm:
心配する最後のことは、応力がセクションの繊維の圧縮または張力を引き起こしているかどうかです。 ビームが”U”のように弛んでいれば最下繊維が張力(肯定的な圧力)にある間、上繊維は圧縮(否定的な圧力)にあります。 ビームが逆さま”U”のように弛んでいればそれは他の方法です:最下繊維は圧縮にあり、上繊維は張力にあります。,
SkyCivビームを使用して曲げ応力を計算
もちろん、SkyCivビーム曲げ応力計算機を使用して梁のせん断および曲げ応力を見つけることができるので、これらの計算を手で行う必要はありません! けの開始によるモデリングのビームの応援を適用します。 あなたが解決ヒットすると、ソフトウェアは、この曲げ応力計算機から最大応力が表示されます。 下の画像は、曲げ応力を経験しているIビームの例を示しています:
フリービーム電卓