calcular a tensão de flexão de uma secção de feixe
como calcular a tensão de flexão em feixes?
neste tutorial vamos ver como calcular a tensão de flexão de um feixe usando uma fórmula de tensão de flexão que relaciona a distribuição de tensão longitudinal de um feixe com o momento de flexão interno que atua na seção transversal do feixe. Nós assumimos que o material do feixe é linear-elástico (isto é, a Lei de Hooke é aplicável)., A tensão de flexão é importante e uma vez que a flexão de feixes é muitas vezes o resultado que governa o design do feixe, é importante entender.
Calculando a tensão de flexão à mão
vamos ver um exemplo. Considere o eu-viga mostrada abaixo:
A alguma distância ao longo do feixe de luz de comprimento (eixo x) que está passando por um interno do momento fletor (M) o que você normalmente encontraria usando um diagrama de momento fletor., A fórmula geral para flexão ou tensão normal na seção é dada por:
dada uma seção de feixe particular, é óbvio ver que a tensão de flexão será maximizada pela distância do eixo neutro (y). Assim, a tensão de flexão máxima ocorrerá no topo ou no fundo da seção do feixe, dependendo da distância que for maior:
vamos considerar o exemplo real do nosso feixe-I mostrado acima., Em nosso tutorial de inércia anterior já encontramos o momento de inércia sobre o eixo neutro como I = 4,74×108 mm4. Além disso, no tutorial centroid encontramos o centroide e, portanto, a localização do eixo neutro a ser 216,29 mm do fundo da seção. Isto é mostrado abaixo:
obviamente, é muito comum exigir a tensão de flexão máxima que a seção experimenta., Por exemplo, digamos que sabemos a partir de nosso diagrama de momento Flector que o feixe experimenta um momento Flector máximo de 50 kN-m ou 50.000 Nm (convertendo unidades de momento Flector). Então precisamos descobrir se o topo ou o fundo da seção está mais longe do eixo neutro. Claramente inferior da seção está mais longe, com uma distância c = 216.29 mm. Agora temos informação suficiente para encontrar o máximo de stress, usando a tensão de flexão fórmula acima:
da mesma forma que nós poderíamos encontrar a tensão de flexão no topo da seção, como sabemos que é y = 159.,71 mm do eixo neutro (NA):
a última coisa com que se preocupar é se a tensão está causando compressão ou tensão das fibras da seção. Se o feixe está escorregando como um” U”, então as fibras superiores estão em compressão (estresse negativo), enquanto as fibras inferiores estão em tensão (estresse positivo). Se o feixe está inclinado como um “U” de cabeça para baixo, então é o contrário: as fibras inferiores estão em compressão e as fibras superiores estão em tensão.,
Calculando a tensão de flexão usando o raio SkyCiv
é claro que não precisa de fazer estes cálculos à mão porque pode usar a calculadora de tensões de flexão do feixe SkyCiv para encontrar a tensão de corte e flexão num feixe! Basta começar modelando o feixe, com suportes e aplicar cargas. Uma vez que você pressione resolver, o software vai mostrar o stress máximo a partir desta calculadora de tensão de flexão. A imagem abaixo mostra um exemplo de um feixe I experimentando tensão de flexão:
Calculadora de feixe livre