Műszaki útmutató · módszer és gyakorlati tanácsok

Keresztmetszeti terület, súlypont és másodrendű nyomaték

A geometriai jellemzők a keresztmetszet anyageloszlását írják le, és tömeg-, hajlítási, lehajlási és kihajlási számításokban használhatók.

Felülvizsgálva

anyag a tengely közelébenanyag a tengelytől távolI kisebbI nagyobbI = ∫ y² dA
Azonos terület eltérő eloszlás mellett nagyon különböző merevséget adhat.

Terület és súlypont

A terület az anyagmennyiséget, a súlypont a geometriai eredő helyét adja meg.

Ez azonban nem mondja meg, hogyan oszlik el az anyag.

Másodrendű nyomaték és keresztmetszeti tényező

I = ∫ y² dA

I dimenziója L⁴. A W = I/c összefüggés a szélső szál távolságát használja.

Mindig különböztesse meg Ix és Iy értékét: a szelvény főtengelye körül nagyon merev, melléktengelye körül sokkal gyengébb lehet.

Megfelelő tengely

W = I / c ; σmax = M / W

Aszimmetrikus keresztmetszetnél az x és y tengely nem feltétlenül főtengely. A beépítési irányt egyértelműen meg kell adni.

Azonos M nyomatéknál nagyobb W kisebb maximális feszültséget ad.

Tehetetlenségi sugár r

r = √(I/A)

A tehetetlenségi sugár az anyageloszlást jellemző egyenértékű távolság. Nyomott elemek karcsúságánál λ = Lk/r használjuk.

Általában a legkisebb r értékű tengelyt kell először kihajlásra ellenőrizni.

Tengelyek és mértékegységek: alapvető ellenőrzés

I hosszúság negyedik hatványában, W köbös hosszúságban, r pedig hosszúságban értendő. mm⁴ és m⁴ összekeverése 10¹²-es hibát okoz.

Eredmény újrafelhasználása előtt mindig ellenőrizze a tengely nevét, méretkonvenciót és kijelzett egységet.

Numerikus alkalmazás

Téglalap példa

b = 100 mm és h = 200 mm.

  1. A = bh.
  2. Ix = bh³/12.
  3. Wx = Ix/(h/2).
  4. Ix/Iy = 4.
  5. Más feltételek azonossága mellett a szelvény geometriailag négyszer merevebb x körül, mint y körül.

Eredmény: A keresztmetszet elforgatása nem változtatja meg a területet, de jelentősen módosítja Ix és Wx értékét.

Téglalap analitikus összefüggései. Pontos forrás megnyitása ↗

Ellenőrzéshez és elmélyítéshez

Közvetlen hivatkozások

Minden hivatkozás a felhasznált tananyag, szabvány vagy publikáció pontos oldalára vezet, nem általános főoldalra.

  1. Mechanics & Materials IMIT OpenCourseWareHivatalos hivatkozás a mértékegységekhez, jelekhez és átváltásokhoz.
  2. University PhysicsOpenStaxNyílt fejezetek mechanikából, folyadékokból, villamosságtanból és hőtanból.
  3. University PhysicsOpenStaxNyílt fejezetek mechanikából, folyadékokból, villamosságtanból és hőtanból.