Toelaatbare buigspanning: gedetailleerde feite en algemene vrae


Hierdie artikel bespreek toelaatbare buigspanning. Die term toelaatbaar stel 'n limiet wat nie oorgesteek kan word nie. Dit definieer 'n veiligheidslimiet wat, indien dit oorgesteek word, tot mislukking kan lei.

Tydens die ontwerp van meganiese komponente word onbekende probleme ook in ag geneem, waardeur 'n veiligheidsfaktor ingestel word. Verhoging van veiligheidsvlakke verhoog ook die koste van die produk sodat 'n ideale hoeveelheid toelaatbare stres onderhandel word tydens die ontwerp.

Wat is toelaatbare buigspanning?

toelaatbare buig stres is die veiligste hoeveelheid spanning wat op die komponent toegepas kan word sonder vrees vir mislukking. Dit is 'n baie belangrike term wat in meganiese en konstruksiebedryf gebruik word. Om die toelaatbare spannings te ken, help om die toepaslike materiaal te besluit wat gebruik moet word.

Enige hoeveelheid spanning buite die toelaatbare stresgrens is 'n teken van gevaar vir die komponent. Die formule vir toelaatbare buigspanning word in latere afdelings van hierdie artikel bespreek. Hierdie spanning verskil van maksimum buigspanning en kan gelyk of minder as maksimum buigspanning wees.

toelaatbare buigspanning
Beeld: Buig

Image krediete: Wikipedia

Maksimum buigspanning

Die waarde van buigspanning waarby die komponent sekerlik sal misluk, word die maksimum buigspanning genoem. Dit is die boonste limiet van spanning of die breek-/breukpunt van die materiaal.

Dit is die eindlimiet van die spanning wat op die materiaal toegepas kan word. Oorkant hierdie limiet het die komponent 100% waarskynlikheid van mislukking. Hierdie spanning is groter as toelaatbare buigspanning.

Toelaatbare buigspanningsformule

Toelaatbare stres hang af van verskeie faktore, met inagneming van elke faktor wat 'n enkele term genoem veiligheidsfaktor afgelei word. Die faktor van veiligheid onderskei die term maksimum buig spanning en toelaatbare buigspanning.

Maksimum buigspanning word in bogenoemde afdeling bespreek. Die formule vir toelaatbare buigspanning word hieronder gegee- σtoelaatbare = σMax/Fs

As die faktor van veiligheid eenheid is, is maksimum buigspanning gelyk aan toelaatbare buigspanning.

Hoe om toelaatbare buigspanning te bereken

Die toelaatbare buigspanning word bereken deur die formule te gebruik wat in bogenoemde afdeling bespreek is. Die voorvereistes vir die berekening van toelaatbare buigspanning is die bepaling van die veiligheidsfaktor volgens die tipe toediening en maksimum buigspanning.

Toelaatbare buigsterkte van beton

Beton word grootliks in die konstruksiebedryf gebruik. Deesdae heers betonpaaie ook op groot skaal. Dit is baie belangrik om die buigsterkte van beton te ken.

Die buigsterkte van verskillende grade beton word hieronder gegee-

  • M15-5.0 MPa
  • M20-7.0 MPa
  • M25-8.5 MPa
  • M30-10.0 MPa
  • M40-13.0 MPa
  • M45-14.5 MPa
  • M50-16.0 MPa

Toelaatbare buigsterkte van aluminium

Aluminium het meganiese voordeel bo ander metale aangesien dit ligter in gewig is. Daar is min aluminium grade wat maklik gebuig kan word, dit is-

  • Aluminiumlegering 3003
  • Aluminiumlegering 5052
  • Aluminiumlegering 5083

Die buigsterkte van aluminiumgraad AL6061 is 299 MPa en hierdie waarde kan verhoog tot 446 MPa vir hibriede CSA-komposiete wat ongeveer 49% hoër weergawe is as die basismetaal AL6061.

Toelaatbare buigsterkte van laaghout

Die buigsterkte van laaghout hang af van die aantal lae, dikte van leuens en die rangskikking van korrels van lae.

Vir laag in spanning is die buigsterkte-

  • Vir korrelrigting parallel aan span-20 MPa
  • Vir korrelrigting normaal tot span-15MPa

Vir laag in kompressie is die buigsterkte-

  • Vir korrelrigting parallel aan span-10MPa
  • Vir korrelrigting normaal tot span-8MPa

Bogenoemde data is geneem uit toetse wat uitgevoer is op 5 lae met 6 mm dikte elk.

Toelaatbare buigspanning van hout

Daar is verskillende soorte hout in die mark beskikbaar. Mees algemeen gebruik is - Maple, Oak, Pinewood, Redwood.

Die toelaatbare buigspannings van bogenoemde houtsoorte word hieronder gegee-

  • Maple– 1271-1491 MPa
  • Oak-1369-1610 MPa
  • Pinewood-1222-1438 MPa
  • Redwood-1320-1553 MPa

Hoe om toelaatbare buigspanning voorbeeld te bereken

Kom ons kyk na die gegewe data vir 'n monstermonster:

Die maksimum buig spanning wat die monster kan hou, is 100 MPa.

Die veiligheidsfaktor moet ongeveer 1.5 gehou word

Bereken die toelaatbare buigspanning.

Die toelaatbare spanning kan gevind word deur die formule wat in bogenoemde afdeling bespreek is, te gebruik.

Nadat ons die waardes in die formule vervang het, kry ons toelaatbare buigspanning as 66.67 MPa.

Abhishek

Hi ....Ek is Abhishek Khambhata, het B. Tech in Meganiese Ingenieurswese gevolg. Deur vier jaar van my ingenieurswese het ek onbemande vliegtuie ontwerp en gevlieg. My sterkpunt is vloeimeganika en termiese ingenieurswese. My vierdejaarprojek was gebaseer op die prestasieverbetering van onbemande vliegtuie wat sonkragtegnologie gebruik. Ek wil graag met eendersdenkende mense kontak maak.

Onlangse plasings