Hajlító Stressz

Tanulási Célok

befejezése Után ez a fejezet képesnek kell lennie arra, hogy:

  • Használja a nyiladékot kiszámításához használt képlet maximális hajlító stressz
  • Design gerendák könyv rengeteg biztonságosan
  • Meghatározni a szükséges Szakasz Modulus egy gerenda,
  • Válassza a szabványos szerkezeti formákat kell használni az adott sugár probléma

Fontolja meg egy egyszerűen támogatott sugár kitéve a külső csökkenő terhelés., A gerenda deformálódik (elhajlik) oly módon, hogy a gerenda keresztmetszetének felső felülete tömörítés alatt legyen, míg az alsó felület feszültség alatt áll. Bizonyos helyen a gerenda függőleges tengelye mentén a feszültség nulla lesz; ez a hely a keresztmetszet középpontja, amelyet semleges tengelynek is neveznek.,ngth a feszültség, tömörítés

  • ha az anyag erőssége a feszültség, tömörítés (például öntöttvas vagy más anizotróp anyagok), akkor külön számítások szükségesek mind a feszültség, tömörítés felületek
  • nem csavarodik, alakváltozás vagy bénító fordul elő,
    • Design esetekben

    Design probléma lehet követni a különböző forgatókönyvek:

    • számítsuk ki a sugár keresztmetszeti méretek (meg a minimális szakasz modulus Z, majd válassza a szabványos forma a nagyobb merevség), mivel a sugár geometria, terhelési és anyag.,
    • válassza ki a gerenda anyagát (keresse meg a maximális üzemi feszültséget, és válasszon nagyobb szilárdságú anyagot), tekintettel a gerenda méreteire, terhelésére és méreteire/alakjára.
    • határozza meg, hogy a gerenda biztonságos-e (keresse meg a tényleges üzemi stresszt és hasonlítsa össze a tervezési stresszt), tekintettel a gerenda méreteire, terhelésére és anyagára.

    hozzárendelt problémák

    Megjegyzés: Ha nincs megadva, használja σdesign = 0,6×σYS, ahol σYS a hozam erőssége, a tankönyv függelék B.

    1. probléma: egy egyszerűen támogatott gerenda, 9,9 méter hosszú, a következőképpen töltődik be koncentrált terhelésekkel:

    • 40 kN a@ 1.,2 m-re bal végén
    • 10 kN @ 3.7 m-re bal végén
    • 10 kN @ 6.2 m-re bal végén
    • 10 kN @ 8.7 m-re bal végén

    A sugár épített a W200×100-sugár profil AISI-1020 hidegen hengerelt anyag. Az AISC azt javasolja, hogy a statikus terhelés alatt álló épületszerű szerkezetek maximális hajlítási feszültsége 0,66×Sy alatt maradjon. Megfelel-e ez a konstrukció a tervezési követelményeknek?

    2. Probléma: a csővezetéket egyszerűen a föld felett támasztják alá vízszintes gerendákon, 4,5 m hosszúak., Minden gerenda hordozza a súlya 20 m Sch 40 DN-600 cső (lásd Panglobal Academic Extract), tele olajjal 0,9 SG. Feltételezve, hogy a terhelés a gerenda közepén működik, számítsa ki a gerenda szükséges szakaszmodulusát, hogy a hajlítási feszültséget 140 MPa-ra korlátozza; Ezután válassza ki a kritériumoknak megfelelő legkönnyebb SI w-sugarat.

    3. probléma: az ábra a 6061-T6 alumíniumból épített gerenda keresztmetszetét mutatja. A gerendát 45 in-ként használják. hosszú konzol., Számítsa ki a maximálisan megengedhető egyenletesen elosztott terhelést, amelyet hordozhat, miközben korlátozza a hajlítás miatti stresszt a végső szilárdság egyötödére.

    4.probléma: tervezzen egy sétányt az üzem újonnan telepített csővezetékének lefedésére. Merev tartók állnak rendelkezésre mindkét oldalán a csővezeték, 14 ft egymástól. A sétánynak 3,5 láb szélesnek kell lennie, és képesnek kell lennie arra, hogy teljes felületén egyenletesen elosztott 60 lb/ft2 terhelést biztosítson. Tervezze csak a fedélzeti táblák és az oldalsó gerendák., Használjon bármilyen méretű faanyagot és anyagminőséget az E. függelék vagy más, saját tervezésű tankönyvből.

    5. probléma: javasoljon egy gerenda tervezési problémát, amelyet relevánsnak és hasznosnak tartana az Energiamérnökök számára.