כיצד לחשב צינור מודולוס מדורים

תוֹכֶן

• בסיס מודול הסעיף
• משוואת מודולוס הסעיף
• מהו "הרגע השני של האזור"?
• מודולוס של הצינור
• מודול החלק של צורות אחרות
• מחשבון מודולוס מדור מקוון

מודולוס סעיף הוא מאפיין גאומטרי (כלומר צורה) של קרן המשמשת בהנדסת מבנים. מסומן ז, זהו מדד ישיר לחוזק הקורה. מודול מדורים מסוג זה הוא אחד משניים בהנדסה, והוא נקרא ספציפית אלסטי מודולוס סעיף. הסוג האחר של מודולוס אלסטי הוא פלסטיק מודולוס סעיף.

צינורות וצורות אחרות של צינורות חיוניים לא פחות מקורות עצמאיות בעולם הבנייה, והגיאומטריה הייחודית שלהם מרמזת כי חישוב מודול הסעיף לחומר מסוג זה שונה מזה של סוגים אחרים. קביעת מודול הסעיף דורש הכרת תכונות מהותיות, או מובנות ובלתי ניתנות לשינוי, של החומר המדובר.

בסיס מודול הסעיף

לקורות שונות העשויות משילובי חומרים שונים יכולות להיות שונות בתפוצה של הסיבים האישיים הקטנים יותר באותו קטע של הקורה, הצינור או אלמנט מבני אחר הנבדק. "הסיבים הקיצוניים", או אלה שבקצות המקטעים, נאלצים לשאת חלק גדול יותר מכל העומס שעומד על החלק.

קביעת מודול הסעיף ז דורש לברר את המרחק y מ ה צנטרון של החלק, המכונה גם ציר נייטרלילסיבים הקיצוניים.

משוואת מודולוס הסעיף

משוואת מודולוס החלק של אובייקט אלסטי ניתנת על ידי ז = אני / y, איפה y הוא המרחק שתואר לעיל אני האם ה הרגע השני של האזור של המדור. (פרמטר זה נקרא לפעמים רגע האינרציה, אך מכיוון שיש יישומים אחרים של מונח זה בפיזיקה, עדיף להשתמש ב"רגע השני של האזור. ")

מכיוון שלקורות שונות יש צורות שונות, המשוואות הספציפיות עבור קטעים שונים מקבלות צורות שונות. לדוגמה, זו של צינור חלול כמו צינור היא

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

מהו "הרגע השני של האזור"?

הרגע השני של האזור אני הוא מאפיין מהותי של המקטע ומשקף את העובדה שמסת החלק יכול להיות מופץ בצורה לא סימטרית ולהשפיע על אופן הטיפול בעומסים.

חשוב על דלת פלדה מוצקה בגודל מסוים ובמסה נתונה ואחת בגודל ומסה זהים שיש כמעט את כל המסה בקצה החיצוני תוך שהיא דקה מאוד באמצע. האינטואיציה והחוויה ככל הנראה מראים לך שהדלת האחרונה תגיב פחות פחות בקלות לניסיון לדחוף אותה לפתח קרוב לציר מאשר לדלת בעלת מבנה אחיד ולכן מסה יותר ממוקמת קרוב יותר לציר.

מודולוס של הצינור

המשוואה למודולוס הקטע של צינור או צינור חלול ניתנת על ידי

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

הגזירה של משוואה זו אינה חשובה, אך מכיוון שחתכי הצינורות הם מעגליים (או שמתייחסים אליהם ככאלה למטרות חישוביות אם הם קרובים למעגלי), הייתם מצפים לראות קבוע π, מכיוון שזה צץ כאשר אזורי מחשוב של מעגלים.

מציין ש אני = זי, הרגע השני של האזור אני שכן צינור הוא

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

מה שאומר שבצורה זו של משוואת מודולוס הקטע, y = ר.

מודול החלק של צורות אחרות

יתכן שתתבקש למצוא את מודול החלק של משולש, מלבן או מבנה גיאומטרי אחר. לדוגמה, למשוואה של קטע מלבני חלול יש את הצורה:

Z = frac {bh ^ 2} {6}

איפה ב הוא רוחב חתך הרוחב ח זה הגובה.

מחשבון מודולוס מדור מקוון

אמנם קל לאתר את מחשבוני המודולוסים של החלקים המקוונים עבור כל מיני צורות, אך טוב מאוד לקבל ידיות איתנות על המשוואות ומדוע המשתנים הם מה שהם ומדוע הם מופיעים במקומות הנוסחאות. מחשבון אחד כזה מסופק במשאבים.