Conţinut
- Bazele secțiunii Modulus
- Secțiunea Ecuație Modulus
- Care este „Al doilea moment al zonei”?
- Secțiunea Modulus de conductă
- Secțiunea Modulus de alte forme
- Calculator de secțiune online Modulus
Modul de secțiune este o proprietate geometrică (adică legată de formă) a unui fascicul folosit în inginerie structurală. notată Z, este o măsură directă a rezistenței fasciculului. Acest tip de modul de secțiune este unul din două în inginerie și este denumit în special elastic modul de secțiune. Celălalt tip de modul elastic este plastic modul de secțiune.
Țevile și alte forme de tuburi sunt la fel de esențiale ca grinzile de sine stătătoare în lumea construcțiilor, iar geometria lor unică presupune că calculul modulului de secțiune pentru acest tip de material este diferit de cel al altor tipuri. Determinarea modulului secțiunii necesită cunoașterea diferitelor proprietăți intrinseci, sau încorporate și neschimbabile, ale materialului în cauză.
Bazele secțiunii Modulus
Diferitele grinzi realizate din diferite combinații de materiale pot avea variații largi în distribuția fibrelor individuale mai mici în acea secțiune a fasciculului, țevii sau a altor elemente structurale luate în considerare. „Fibrele extreme” sau cele de la capetele secțiunilor sunt obligate să suporte o fracțiune mai mare din orice sarcină la care este supusă secțiunea.
Determinarea modulului secțiunii Z necesită aflarea distanței y de la centroidul din secțiune, numită și axa neutră, la fibrele extreme.
Secțiunea Ecuație Modulus
Ecuația modulului de secțiune pentru un obiect elastic este dată de Z = eu / y, Unde y este distanța descrisă mai sus și eu este al doilea moment al zonei a secțiunii. (Acest parametru este uneori numit moment de inerție, dar, deoarece există și alte aplicații ale acestui termen în fizică, cel mai bine este să folosiți „al doilea moment al zonei.”)
Deoarece grinzile diferite au forme diferite, ecuațiile specifice pentru diferite secțiuni presupun forme diferite. De exemplu, cel al unui tub gol precum o conductă este
Z = bigg ( frac {π} {4R} bigg) (R ^ 4 - R_i ^ 4).Care este „Al doilea moment al zonei”?
Al doilea moment al zonei eu este o proprietate intrinsecă a secțiunii și reflectă faptul că masa secțiunii poate fi distribuită asimetric și afectează modul de gestionare a încărcăturilor.
Gândiți-vă la o ușă solidă din oțel cu o dimensiune și masă dată și una de dimensiuni și masă identice, care are aproape toată masa de pe marginea exterioară, în timp ce este foarte subțire la mijloc. Intuiția și experiența vă spun probabil că această din urmă ușă ar răspunde mai puțin la o încercare de a o împinge deschis aproape de balama decât ușa cu o construcție uniformă și, prin urmare, mai multă masă situată mai aproape de balama.
Secțiunea Modulus de conductă
Ecuația pentru modulul de secțiune a unei țevi sau tub tub este dată de
Z = bigg ( frac {π} {4R} bigg) (R ^ 4 - R_i ^ 4).Derivarea acestei ecuații nu este importantă, dar pentru că secțiunile transversale ale țevilor sunt circulare (sau sunt tratate ca atare în scopuri de calcul dacă sunt aproape de circulare), așteptați să vedeți o constantă π, deoarece aceasta apare atunci când ariile de calcul ale cercurilor.
Observând că eu = ZY, al doilea moment al zonei eu căci o țeavă este
I = bigg ( frac {π} {4} bigg) (R ^ 4 - R_i ^ 4).Ceea ce înseamnă că în această formă a ecuației modulului de secțiune, y = R.
Secțiunea Modulus de alte forme
Vi se poate solicita să găsiți modulul secțiunii unui triunghi, dreptunghi sau altă structură geometrică. De exemplu, ecuația unei secțiuni dreptunghiulare goale are forma:
Z = frac {bh ^ 2} {6}Unde b este lățimea secțiunii transversale și h este înălțimea.
Calculator de secțiune online Modulus
În timp ce este ușor de urmărit calculatoarele modulului de secțiune online pentru tot felul de forme, este bine să ai o manieră fermă pe ecuații și de ce variabilele sunt ceea ce sunt și de ce apar acolo unde fac formulele. Un astfel de calculator este furnizat în Resurse.