Kuidas arvutada sektsiooni moodultoru

Posted on
Autor: Robert Simon
Loomise Kuupäev: 24 Juunis 2021
Värskenduse Kuupäev: 15 November 2024
Anonim
Kuidas arvutada sektsiooni moodultoru - Teadus
Kuidas arvutada sektsiooni moodultoru - Teadus

Sisu

Sektsiooni moodul on tala geomeetriline (see tähendab kujuga seotud) omadus, mida kasutatakse ehituses. Eitatud Z, on see tala tugevuse otsene mõõt. Seda tüüpi sektsioonmoodul on inseneritööstuses üks kahest ja seda nimetatakse konkreetselt sektsioonmooduliks elastne ristlõike moodul. Muud tüüpi elastsusmoodul on plastist ristlõike moodul.


Torud ja muud torustikud on ehitusmaailmas sama olulised kui eraldiseisvad talad ja nende ainulaadne geomeetria tähendab, et seda tüüpi materjali ristlõike moodul arvutatakse teistsuguste materjalide puhul. Ristlõike mooduli määramiseks on vaja teada kõnealuse materjali mitmesuguseid sisemisi või sisseehitatud ja muutmatuid omadusi.

Jao Modulus alus

Erinevatel materjalikombinatsioonidel valmistatud erinevatel taladel võib väiksemate üksikute kiudude jaotuses varieeruda laias, torus või muus vaadeldavas konstruktsioonielemendis suured erinevused. "Äärmuslikud kiud" või sektsioonide otstes olevad kiud on sunnitud kandma suuremat osa mis tahes koormusele, millele sektsioon allutatakse.

Ristlõike mooduli määramine Z nõuab kauguse välja selgitamist y alates tsentroid sektsiooni, mida nimetatakse ka neutraalne telg, äärmiste kiududeni.


Sektsiooni moodulvõrrand

Elastse objekti ristlõike moodulvõrrand saadakse valemiga Z = Mina / y, kus y on eespool kirjeldatud vahemaa ja Mina on ala teine ​​hetk sektsiooni. (Seda parameetrit nimetatakse mõnikord parameetriks inertsimoment, kuid kuna selle termini füüsikas on ka teisi rakendusi, on kõige parem kasutada "pindala teist hetke".)

Kuna erinevatel taladel on erinev kuju, eeldavad eri sektsioonide konkreetsed võrrandid erinevaid vorme. Näiteks on selline õõnes toru nagu toru

Z = bigg ( frac {π} {4R} bigg) (R ^ 4 - R_i ^ 4).

Mis on "Piirkonna teine ​​hetk"?

Piirkonna teine ​​hetk Mina on sektsiooni olemuslik omadus ja kajastab asjaolu, et sektsiooni mass võib jaguneda asümmeetriliselt ja see võib mõjutada koorma käitlemist.

Mõelge kindla suurusega ja massiga kindlast terasuksest, millel on identne suurus ja mass, millel on peaaegu kogu mass välisserval, samal ajal keskel väga õhuke. Intuitsioon ja kogemus ütlevad teile ilmselt, et viimati nimetatud uks reageerib kergemalt katsele lükata see liigendi lähedale kui ühtlase ehitusega ja seetõttu suurema massiga hingele lähemal asuv uks.


Toru sektsiooni moodul

Toru või õõnes toru ristlõigemooduli võrrand saadakse valemiga

Z = bigg ( frac {π} {4R} bigg) (R ^ 4 - R_i ^ 4).

Selle võrrandi tuletamine pole oluline, kuid kuna torude ristlõiked on ümmargused (või kui neid on ümmarguse lähedal) käsitletakse sellisena arvutuslikel eesmärkidel, võiksite oodata π-konstanti, sest see ilmub välja siis, kui ringide pindalade arvutamine.

Seda märkides Mina = Zy, ala teine ​​hetk Mina toru jaoks on

I = bigg ( frac {π} {4} bigg) (R ^ 4 - R_i ^ 4).

Mis tähendab, et ristlõike moodulvõrrandi sellisel kujul y = R.

Muude kujude sektsioonmoodul

Teil võidakse paluda leida kolmnurga, ristküliku või muu geomeetrilise struktuuri ristlõike moodul. Näiteks on õõnes ristkülikukujulise lõigu võrrand järgmine:

Z = frac {bh ^ 2} {6}

kus b on ristlõike laius ja h on kõrgus.

Veebipõhine sektsiooni moodulkalkulaator

Ehkki igasuguste kujundite jaoks on veebipõhiste sektsioonide moodulkalkulaatoritega hõlpsasti leitav, on hea, kui võrranditel on kindel käepide ja miks muutujad on sellised, mis nad on ja miks nad valemites esinevad. Üks selline kalkulaator on jaotises Allikad.