Ao conceber uma estrutura tal como um edifício ou de uma ponte, é importante compreender as muitas forças que são aplicadas aos elementos estruturais tais como vigas e hastes. Duas forças estruturais especialmente importantes são a deflexão e tensão. A tensão é a magnitude de uma força que é aplicada a uma haste, enquanto que a deflexão é a quantidade que a haste é deslocada sob uma carga. O conhecimento desses conceitos irá determinar quão estável a estrutura vai ser, e como viável é a utilização de certos materiais na construção da estrutura.
Coisas que você precisa
- Calculadora
- Conhecimento de cálculo integral
A tensão sobre a haste
Desenhar um diagrama da haste e configurar um sistema de coordenadas (por exemplo forças aplicadas à direita são "positivo," forças aplicadas à esquerda são "negativo").
Rotular todas as forças que são aplicadas ao objecto com uma seta que aponta na direcção da força é aplicada. Isto é o que é conhecido como um "diagrama de corpo livre."
Separaram-se as forças em componentes horizontais e verticais. Se a força é aplicada em um ângulo, desenhar um triângulo retângulo com a força que age como a hipotenusa. Use as regras de trigonometria para encontrar os lados adjacentes e opostas, que serão os componentes horizontal e vertical da força.
Para encontrar a tensão resultante, somar as forças totais na haste nas direções horizontal e vertical.
Deflexão da Rod
Encontrar o momento de flexão da haste. Isto é encontrado subtraindo o comprimento L da haste pela variável z posição, e depois multiplicando o resultado pela força vertical aplicada à haste - indicado pela variável F. A fórmula para esta é M = F x (G - z).
Multiplicar o módulo de elasticidade do feixe por o momento de inércia do feixe em torno do eixo não-simétrico.
Dividir o momento de flexão da haste a partir do Passo 1 com o resultado do Passo 2. O resultado que se segue será uma função da posição ao longo da haste (dado pela variável Z).
Integrar a função do Passo 3 com respeito a z, com os limites de integração ser 0 e L, o comprimento da haste.
Integrar a função resultante de novo com respeito a z, com os limites de integração novamente variando entre 0 e L, o comprimento da haste.
dicas & avisos
- O módulo de elasticidade é difícil de estimar experimentalmente, de modo que deve ser dada ou tem de assumir a haste tem uma forma ideal, tal como um cilindro, ou tem alguma simetria geométrica. Você geralmente olhar isto em uma mesa.
- O cálculo para a deflexão da haste assume uma haste simétrico.
Como calcular resistindo momento
instruções chuveiro haste de tensão Zenith
Como calcular momentos para vigas
Como calcular o máximo de flexão do estresse
Como instalar uma haste de cortina tensão
Como instalar hastes de cortina de chuveiro com mola
Como calcular a física dos pesos polia
Como calcular as forças agindo em feixes
Como resolver problemas máquina de atwood