Περιεχόμενο
- Οδηγίες για γραμμική δύναμη
- Βήμα 1
- Βήμα 2
- Βήμα 3
- Βήμα 4
- Βήμα 5
- Βήμα 6
- Οδηγίες ροπής
- Βήμα 1
- Βήμα 2
- Βήμα 3
- Βήμα 4
- Βήμα 5
- Βήμα 6
Το Rigidity Module, ή Shear Module, είναι ένας πειραματικά λαμβανόμενος αριθμός που αντιπροσωπεύει τον βαθμό ελαστικότητας που παρουσιάζει ένα υλικό υπό τάση διάτμησης. Είναι σημαντικό για πολλά προβλήματα μηχανικής, όπως να ρωτάτε πόσο θα αποφέρει ένα σύνολο συνδέσεων σε ένα όχημα όταν φορτωθεί. Ο τύπος για αυτό το δομοστοιχείο είναι η τάση διάτμησης ενός υλικού που διαιρείται με την παραμόρφωσή του. Η διαδικασία διαφέρει ελαφρώς, ανάλογα με το εάν η τάση διάτμησης οφείλεται σε γραμμική δύναμη ή ροπή.
Οδηγίες για γραμμική δύναμη
Βήμα 1
Σχεδιάστε ένα διάγραμμα ελεύθερου σώματος. Είναι ένα σχηματικό σχέδιο που δείχνει το αντικείμενο ενδιαφέροντος που έχει απομονωθεί από οποιοδήποτε γύρω μέρος. Αντί να σχεδιάζετε μέρη ή εξωτερικά αντικείμενα, αντικαταστήστε τα με παραστάσεις των διανυσματικών δυνάμεων που δημιουργούνται από αυτά.
Βήμα 2
Υπολογίστε την ποσότητα της διατμητικής δύναμης που δρα σε οποιοδήποτε τμήμα κλονισμού του αντικειμένου. Αυτό είναι απλώς θέμα εξέτασης του διαγράμματος ελεύθερου σώματος και προσθήκης ή αφαίρεσης παράλληλων δυνάμεων.
Βήμα 3
Υπολογίστε την περιοχή του προσώπου που επηρεάζεται από τη δύναμη διάτμησης. Ανατρέξτε στους κατάλληλους τύπους για οποιοδήποτε άγνωστο γεωμετρικό σχήμα.
Βήμα 4
Διαιρέστε τη δύναμη διάτμησης με την περιοχή του προσώπου στην οποία δρα. Αυτός ο λόγος είναι η διατμητική τάση. Η διατμητική τάση κατανέμεται ομοιόμορφα σε ένα πρόσωπο όταν προκαλείται από δυνάμεις που δρουν παράλληλα προς αυτήν σε μία μόνο κατεύθυνση.
Βήμα 5
Προσδιορίστε την παραμόρφωση. Η παραμόρφωση καθορίζει πόσο εκτείνεται το υλικό ως απόκριση στη δύναμη.Συγκεκριμένα, κάτω από μια γραμμική δύναμη, η παραμόρφωση ισούται με την απόσταση στην οποία το υλικό κινείται προς την κατεύθυνση της δύναμης διαιρούμενο με το μήκος μεταξύ της εφαρμοζόμενης δύναμης και του σημείου αγκύρωσης του υλικού.
Βήμα 6
Υπολογίστε τη μονάδα ακαμψίας διαιρώντας την τάση διάτμησης στο πρόσωπο με την παραμόρφωση του υλικού. Όσο μεγαλύτερη είναι η Μονάδα ακαμψίας, τόσο πιο σκληρό και λιγότερο ελαστικό είναι το υλικό.
Οδηγίες ροπής
Βήμα 1
Σχεδιάστε ένα διάγραμμα ελεύθερου σώματος εξαλείφοντας όλα τα αντικείμενα εκτός από αυτό που σας ενδιαφέρει.
Βήμα 2
Προσθέστε ή αφαιρέστε τις ροπές, ανάλογα με την κατεύθυνσή τους, για να βρείτε την χρήσιμη ροπή που ενεργεί στο ενδιαφέρον τμήμα.
Βήμα 3
Υπολογίστε τη στρεπτική σταθερά. Περιγράφει πόσο ανθεκτικό είναι ένα συγκεκριμένο γεωμετρικό σχήμα στη στρέψη. Ανατρέξτε στις κατάλληλες εξισώσεις για το τμήμα σοκ που αναλύετε.
Βήμα 4
Μετρήστε το μήκος της στρεπτικής δύναμης, καθώς ενεργεί στο πρόσωπο, στο πλησιέστερο σημείο αγκύρωσης.
Βήμα 5
Παρατηρήστε τη γωνία στρέψης, η οποία έχει περιστραφεί το πρόσωπο σε σχέση με το πλησιέστερο σημείο αγκύρωσης.
Βήμα 6
Υπολογίστε την ενότητα ακαμψίας. Η αναλογία στρέψης προς τη σταθερά στρέψης είναι ίση με την αναλογία του προϊόντος της μονάδας ακαμψίας και της γωνίας στρέψης προς το μήκος. Μπορείτε να λύσετε αυτήν την εξίσωση σε μερικά βήματα.