3 Buigspanningsvoorbeelde: Gedetailleerde feite


Hierdie artikel bespreek 'n voorbeeld van buigspanning. Wanneer 'n voorwerp krom as gevolg van spanning wat daarop toegepas word, word die ooreenstemmende spanning as buigspanning genoem.

Die krommingsradius is 'n visuele bewys dat die voorwerp besig is om te buig. Buiging kan lei tot meganiese mislukking vir meganiese gereedskap. Die gereedskap kan breek as gevolg van oormatige buiging en daarom is dit baie belangrik om te weet hoeveel buigspanning toegepas word.

Wat bedoel jy met buig?

Soos bespreek in bogenoemde afdeling, wanneer 'n voorwerp krom as gevolg van die spanning wat daarop toegepas word, word daar gesê dat die voorwerp buig.

Hoeveelheid buiging wat plaasvind hang af van die styfheid van die materiaal en die spanning wat op die materiaal toegepas word. As die materiaal minder styf is en meer spanning toegepas word, sal dit meer buig en 'n groter kans hê om te breek.

Buig spanning formule

Spanning kan gedefinieer word as die krag wat op 'n eenheidoppervlakte van die werkstuk toegepas word. Buig spanning is die spanning wat per eenheidsoppervlakte inwerk wat verantwoordelik is vir die buiging of buiging van die werkstuk.

Buigspanning hang af van buigmoment, traagheidsmoment en die afstand vanaf die neutrale as waar die las toegepas word. Die formule vir buigspanning kan soos volg gegee word-

σ = MY/I

waar,

sigma is buigspanning

M is buigmoment

Ek is oomblik van traagheid

Y is afstand vanaf neutrale as

Wat is buigmoment?

Buigmoment is die reaksie wat in die werkstuk geïnduseer word wanneer 'n eksterne krag daarop toegepas word. Die buigmoment by 'n gedeelte van die balk kan gedefinieer word as die som van alle buigmomente wat langs daardie punt inwerk.

Positiewe buigmoment veroorsaak deursakking en negatiewe buigmoment veroorsaak swel. Die punt waar die buigmoment verander van negatief na positief of omgekeerd, word die punt van kontrafleksie genoem.

Buigstres voorbeeld in die daaglikse lewe

Die hantering van buigspanning in meganiese industrie is alledaagse werk. Kom ons kyk na voorbeelde van buigstres wat ons in die alledaagse lewe sien.

  • Buig van hanger as gevolg van gewig van klere.
  • Buiging van waaierskroef aan sy einde as gevolg van eie gewig.
  • Buiging van gordynstang as gevolg van gewig van gordyn.
  • Hare dien as vrykrag, wanneer ons ons hare kam, plaas ons buigspanning op hare.
  • Vou van papier in origami.
  • Breek van koekie in twee helftes is die gevolg van oormatige buigspanning.

Voorbeeld van maksimum buigspanning

Kom ons veronderstel die data hieronder gegee-

Buigmoment, M= 50,000 XNUMX Nm

Afstand vanaf neutrale as, y= 0.2169m

Traagheidsmoment, I=4.74 x 10^-4 m^4

Kom ons bereken nou buigspanning uit die data hierbo gegee.

Formule vir die vind van buigspanning is-

σ = MY/I

Deur die waardes in die formule te vervang, kry ons

Buigspanning = 22.815 MPa

Wat is 'n cantilever balk?

'n Kantelbalk is 'n tipe strukturele element wat aan die een kant stewig ondersteun word en aan die ander kant vry is. Die steun kan 'n plat muur of stewig vasgespelde voeg wees.

'n Uitkragbalk sal 'n moment en twee reaksiekragte aan die vaste punt hê, die vrye punt sal geen reaksiekrag hê wat daarop inwerk nie. Terwyl ons die probleme wat verband hou met vrykragbalke oplos, pas ons ewewigstoestande toe om die reaksiekragte en moment te vind.

voorbeeld van buigspanning
Beeld: Cantilever balk diagram
Image krediete: meganisme at Engelse WikipediaCantilever voorbeeldeCC BY-SA 3.0

Voorbeelde van cantilever balk

Kantelbalk is niks anders as 'n balk wat strek van 'n vaste steun na 'n vrye punt nie. Die voorbeelde van cantilever balk is soos volg-

  • Brug in aanbou.
  • Balkonne wat uit kamers uitsteek.
  • Gebou is 'n voorbeeld van cantilever met vaste einde by grond en vrye kant is die boonste verdieping.
  • Vlerke van 'n vliegtuig.

Cantilever balk buig spanning voorbeeld

Kom ons veronderstel die volgende gegewe data vir 'n vrykragbalk-

Buigmoment, M= 1962 N-mm

Seksiemodulus, Z= 12mm^3

Die buigspanning kan gegee word deur die formule-

σ = M/Z

Deur al die waardes in bogenoemde formule te vervang, kry ons,

Buigspanning = 163.5 MPa

Gekombineerde aksiale en buigspanning

Wanneer beide aksiale spanning en buigspanning toegepas word, ervaar die sisteem vervorming in lengte- sowel as vlak normaal op die lengtevlak.

Om die gekombineerde spanning wat op die werkstuk inwerk te bereken, word die volgende formule gebruik-

Vir aksiale druk en buig-

Vir aksiale trekkrag en buig-

Eerste deel van die formule verteenwoordig aksiale spanning en laasgenoemde verteenwoordig buigspanning.

Gekombineerde aksiale en buigspanning voorbeeld

Kom ons neem die volgende data aan vir 'n werkstuk wat beide aksiale en buigspanning ervaar-

Dwarssnit area, A=8000mm^2

Buigmoment, M= 12800kN-mm

Seksie modulus, Z= 266666.67 mm^3

Las, P= 256kN

Ons bereken die buig spanning van die formule hierbo gegee

Deur die waardes wat ons kry te vervang,

Buigspanning = 80 Mpa

Wat is 'n eenvoudig ondersteunde balk?

'n Eenvoudig ondersteunde balk is 'n strukturele element wat aan die een vasgemaak is en aan die ander kant deur 'n roller ondersteun word. 'n Roller laat beweging slegs in een rigting toe en beperk beweging in 'n ander.

Anders as uitkragbalke, het die eenvoudig ondersteunde balk 'n reaksiekrag wat aan die einde teenoor die vaste punt inwerk. Die voorbeelde van eenvoudig ondersteunde balke sluit in vakwerkstruktuur, brûe ens.

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