Come calcolare Tension & Deflessione in una canna

Nel progettare una struttura come un edificio o un ponte , è importante capire le molte forze che vengono applicate agli elementi strutturali quali travi e tiranti . Due particolarmente importanti forze strutturali sono deflessione e tensione. La tensione è la grandezza di una forza che viene applicata a una canna , mentre la deflessione è l'importo l'asta viene spostata sotto un carico . La conoscenza di questi concetti determinerà quanto stabile la struttura sarà , e come fattibile è quello di utilizzare alcuni materiali per la costruzione delle structure.Things Avrai bisogno
Calculator
Conoscenza del calcolo integrale
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tensione sulla Rod
1

disegnare un diagramma della canna e impostare un sistema di coordinate (ad esempio forze applicate a destra sono " positive ", le forze applicate alla sinistra sono " negativo " ) .
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Etichettare tutte le forze che vengono applicati l'oggetto con una freccia che punta nella direzione viene applicata la forza . Questo è ciò che è noto come un " diagramma del corpo libero ".
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Separare le forze in componenti orizzontali e verticali . Se la forza è applicata ad un angolo , disegnare un triangolo rettangolo con la forza che agisce come l'ipotenusa . Utilizzare le regole della trigonometria per trovare i lati adiacenti e opposti , che saranno le componenti orizzontali e verticali della forza .
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Per trovare la tensione risultante , aggiungere le forze totali sul l'asta in le direzioni orizzontale e verticale .
flessione dello stelo
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Trova il momento flettente dell'asta . Questo si trova sottraendo la lunghezza dell'asta L dalla posizione variabile z , e moltiplicando il risultato per la forza verticale applicata allo stelo - denotato dalla variabile C. La formula per questo è M = F x ( L - z ) .
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Moltiplicare il modulo di elasticità del fascio dal momento d' inerzia della trave attorno all'asse non simmetrico .
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dividere il momento flettente dell'asta da Passo 1 dal risultato dal punto 2 . il risultato conseguente sarà una funzione della posizione lungo l'asta ( in variabile z ) .
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integrare la funzione dal punto 3 rispetto a z , con i limiti di integrazione è 0 e L , la lunghezza della canna.
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integrare la funzione risultante sempre rispetto a z , con i limiti di integrazione nuovamente vanno da 0 a L , la lunghezza della canna.