Definitie
Schuifkrachtdiagram is de grafische weergave van de variatie van de dwarskracht over de doorsnede langs de lengte van de balk. Met de hulp van het Shear Force Diagram kunnen we kritieke secties identificeren die onderhevig zijn aan afschuiving en kunnen we ontwerpwijzigingen aanbrengen om storingen te voorkomen.
Evenzo
Buigmoment diagram is de grafische weergave van de variatie van het buigmoment over de doorsnede langs de lengte van de staaf. Met de hulp van het buigmomentdiagram kunnen we kritieke secties identificeren die onderhevig zijn aan buiging en ontwerpwijzigingen die moeten worden aangebracht om falen te voorkomen. Tijdens het construeren van het afschuifkrachtdiagram [SFD], is er een plotselinge stijging of daling als gevolg van puntbelasting die op de balk inwerkt tijdens het construeren van het buigmomentdiagram [BMD]; er is een plotselinge stijging of plotselinge daling als gevolg van paren die op de balk inwerken.
V.1) Wat is de formule voor het buigmoment?
De algebraïsche som van de momenten over een bepaalde doorsnede van de balk als gevolg van momenten met de klok of tegen de klok in wordt op dat punt het buigmoment genoemd.
Laat W een krachtvector zijn die werkt op een punt A in een lichaam. Het moment van deze kracht rond een referentiepunt (O) wordt gedefinieerd als
M = W xp
Waar M = Momentvector, p = de positievector van het referentiepunt (O) tot het punt waarop de kracht A wordt uitgeoefend. symbool geeft het vector kruisproduct aan. het is gemakkelijk om het moment van de kracht om een as die door het referentiepunt O gaat, te berekenen. Als de eenheidsvector langs de as "i" is, wordt het moment van de kracht om de as gedefinieerd als
M = ik. (W xp)
Waar [.] Het puntproduct van de vector vertegenwoordigt.
Q.2) Wat is het buigmoment en de dwarskracht?
Ans:
Afschuifkracht is de algebraïsche som van krachten parallel aan de doorsnede over een bepaalde doorsnede van de balk als gevolg van actie- en reactiekrachten. Afschuifkracht probeert de dwarsdoorsnede van de balk loodrecht op de as van de balk af te schuiven, en als gevolg hiervan is de ontwikkelde schuifspanningsverdeling parabolisch ten opzichte van de neutrale as van de balk.
A Buigmoment is een sommatie van de momenten over een bepaalde doorsnede van de balk als gevolg van Clockwise en Counter Clockwise Moments. Het buigmoment probeert de staaf te buigen in het vlak van de staaf, en als gevolg van de transmissie van het buigmoment over een dwarsdoorsnede van de staaf, is de ontwikkelde buigspanningsverdeling lineair vanaf de neutrale as van de staaf.
V.3) Wat is het dwarskrachtdiagram SFD en het buigmomentdiagram BMD?
Ans: Shear Force-diagram [SFD] Schuifkrachtdiagram kan worden beschreven als de geïllustreerde weergave van de variatie van de afschuifkracht die wordt gegenereerd in de balk, over de doorsnede en langs de lengte van de balk. Met de hulp van het dwarskrachtdiagram kunnen we kritieke secties identificeren die onderhevig zijn aan afschuiving en kunnen we ontwerpwijzigingen aanbrengen om defecten te voorkomen.
Evenzo Buigmoment diagram [BMD] is de grafische weergave van de variatie van het buigmoment over de doorsnede langs de lengte van de balk. Met de hulp van het buigmomentdiagram kunnen we kritieke secties identificeren die onderhevig zijn aan buiging en ontwerpwijzigingen die moeten worden aangebracht om storingen te voorkomen. Tijdens het construeren van het dwarskrachtdiagram [SFD] Er is een plotselinge stijging of daling als gevolg van een puntbelasting die op de balk inwerkt tijdens het construeren van het buigmomentdiagram [BMD]; er is een plotselinge stijging of plotselinge daling als gevolg van paren die op de balk inwerken.
Q.4) Wat is de eenheid van het buigmoment?
Ans: Bending Moment heeft een eenheid die lijkt op een paar als Nm.
Q.5) Waarom is het moment op het scharnier nul?
Ans: Bij scharniersteun is de beweging beperkt in verticale en horizontale richting. Het biedt geen weerstand voor de rotatiebeweging rond de steun. Ondersteuning biedt dus een kijk op horizontale en verticale beweging en geen reactie op het moment. Het moment is dus nul bij het scharnier.
Q.6) Wat is de doorbuiging van de balk?
Ans: Als het moment dat op de balk wordt uitgeoefend, probeert de balk in het vlak van de staaf te buigen, wordt dit een buigmoment genoemd, en het fenomeen wordt het buigen van de balk genoemd.
Q.7) Wat is de conditie van het doorbuiging en buigmoment in een eenvoudig ondersteunde balk?
Ans: De condities van doorbuiging en buigmoment in een eenvoudig ondersteunde balk zijn:
- Het maximale buigmoment dat buigspanning oplevert, moet gelijk zijn aan of kleiner zijn dan de toelaatbare draagkracht van het materiaal van de balk.
- De maximale geïnduceerde doorbuiging moet minder zijn dan een aanvaardbaar niveau op basis van duurzaamheid voor de gegeven lengte, de periode en het materiaal van de balk.
Q.8) Wat is het verschil tussen buigmoment en buigspanning?
Ans: buigmoment is de algebraïsche som van de momenten over een bepaalde doorsnede van de balk vanwege Momenten met de klok mee en tegen de klok in. Het buigmoment probeert de staaf te buigen in het vlak van de staaf, en als gevolg van de transmissie van het buigmoment over een dwarsdoorsnede van de staaf, is de ontwikkelde buigspanningsverdeling lineair vanaf de neutrale as van de staaf. Verbuiging spanning kan worden gedefinieerd als weerstand die wordt veroorzaakt door het buigmoment of door twee gelijke en tegenovergestelde paren in het vlak van het lid.
Q.9) Hoe zijn de intensiteit van de afschuifkracht van de belasting en de buigmomenten wiskundig gerelateerd aan?
Ans: Relaties: Laat f = intensiteit van de belasting
Q = afschuifkracht
M = buigmoment
De mate van verandering van de dwarskracht geeft de intensiteit van de verdeelde belasting.
De snelheid waarmee het buigmoment verandert, geeft alleen op dat punt afschuifkracht.
Q.10) Wat is de relatie tussen dwarskracht bij belasting en buigmomenten?
Ans: De snelheid waarmee het buigmoment verandert, geeft alleen op dat specifieke punt afschuifkracht.
Q.11) Wat is het verschil tussen een plastisch moment en een buigend moment?
Ans: Het plastische moment wordt gedefinieerd als de maximale waarde van het moment waarop de volledige doorsnede zijn vloeigrens of toegestane spanningswaarde heeft bereikt. Theoretisch is dit het maximale buigmoment dat de hele sectie kan verdragen voordat enige belasting voorbij dit punt zal resulteren in grote plastische vervorming. Terwijl het buigmoment de algebraïsche som is van de momenten over een bepaalde doorsnede van de balk vanwege Momenten met de klok mee en tegen de klok in. Het buigmoment probeert de staaf te buigen in het vlak van de staaf, en als gevolg van de transmissie van het buigmoment over een dwarsdoorsnede van de staaf, is de ontwikkelde buigspanningsverdeling lineair vanaf de neutrale as van de staaf.
Vraag 12) Wat is het verschil tussen het krachtmoment, het koppel, het koppel, het draaimoment en het buigmoment? Als er twee hetzelfde zijn, wat heeft het dan voor zin om verschillende namen toe te wijzen?
Ans: Een moment, een koppel en een paar zijn allemaal vergelijkbare concepten die berusten op een basisprincipe van het product van een kracht (of krachten) en een afstand. Een krachtmoment kan worden geformuleerd als het product van kracht en de lengte van de lijn die het steunpunt kruist en is verticaal ten opzichte van de werkende kracht. Buigmoment probeert de ligger te buigen in het vlak van de staaf en door transmissie van het buigmoment over een doorsnede van de ligger.
Een paar is een moment dat wordt gegenereerd door twee krachten met dezelfde grootte, die in de tegenovergestelde richting op gelijke afstand van het reactiepunt werken. Daarom is een paar statisch gelijk aan een eenvoudige buiging. Koppel is een moment waarop functioneel de neiging heeft om een lichaam om zijn rotatieas te draaien. Een typisch voorbeeld van koppel is een torsiemoment dat op een as wordt uitgeoefend.
Q.13) Waarom zijn de maximale buigmomenten het kleinst als de numerieke waarde in positieve en negatieve richtingen gelijk is?
Ans: Het maximale buigmoment en het minimale buigmoment zijn afhankelijk van de toestand en richting waarin de spanning wordt uitgeoefend in plaats van de grootte van de spanning. Een positief teken geeft trekspanning aan en het negatieve teken geeft compressie aan. De maximale grootte van het buigmoment wordt genomen voor het ontwerp, terwijl het bord aangeeft of de balk is ontworpen voor drukbelastingen of trekbelastingen. Gewoonlijk zijn balken ontworpen voor trekspanning, aangezien een materiaal onder spanning waarschijnlijk zal meegeven en uiteindelijk zal breken.
Vraag 14) Wat is de buigmomentvergelijking als functie van afstand x berekend vanaf de linkerkant voor een eenvoudig ondersteunde ligger met overspanning L die UDL w per lengte-eenheid draagt?
Ans:
De resulterende belasting die op de balk inwerkt vanwege UDL kan worden gegeven door
W = Oppervlakte van een rechthoek
B = L * b
W = wL
Equivalente puntbelasting wL zal werken in het midden van de straal. dat wil zeggen, op L / 2
De waarde van de reactie bij A en B kan worden berekend door de evenwichtstoestand toe te passen
Voor verticaal evenwicht,
Moment nemen over A, Clockwise moment positief en Counter Clockwise moment wordt als negatief beschouwd
De waarde van RB in verticale evenwichtsvergelijking die we krijgen,
Laat XX het gedeelte van belang zijn op een afstand van x vanaf einde A
Volgens de eerder besproken Sign-conventie, als we beginnen met het berekenen van de dwarskracht vanaf de linker- of linkerzijde van de balk, wordt de opwaarts werkende kracht als positief beschouwd en wordt de neerwaarts werkende kracht als negatief beschouwd. Als we voor het buigmomentdiagram het buigmoment beginnen te berekenen vanaf de linkerkant of de linkerkant van de balk, wordt Clockwise Moment als positief beschouwd. Tegen de klok in Moment wordt als negatief beschouwd.
Afschuifkracht bij A
Afschuifkracht in gebied XX is
Afschuifkracht bij B
Buigmoment bij A = 0
Buigmoment bij X
Buigmoment bij B = 0
Q.15) Waarom heeft de vrijdragende ligger een maximaal buigmoment op zijn steun? Waarom heeft het geen buigmoment aan het vrije uiteinde?
Ans: Voor een vrijdragende balk bij puntbelasting heeft de balk aan één uiteinde een vaste steun en is het andere uiteinde vrij. Wanneer er een belasting op de balk wordt uitgeoefend, weerstaat alleen de ondersteuning de beweging. Aan het vrije uiteinde is er geen bewegingsbeperking. Het moment zal dus maximaal zijn bij ondersteuning en minimaal of nul aan het vrije uiteinde.
Q.16) Wat is het buigmoment in een balk?
Ans: Bending Moment probeert de ligger te buigen in het vlak van de staaf en door transmissie van Buigmoment over een doorsnede van de balk.
Q.17) Waar werken spanning en compressie bij het buigen van zowel eenvoudig ondersteunde als vrijdragende liggers?
Ans: Voor een eenvoudig ondersteunde balk met uniforme belasting die naar beneden werkt, wordt de locatie van de geïnduceerde maximale buigtrekspanning uitgeoefend op de onderste vezel met dwarsdoorsnede in het midden van de balk, terwijl de maximale drukbuigspanning wordt uitgeoefend op de bovenste vezel van de doorsnede in het midden van de overspanning. Voor een vrijdragende ligger met een bepaalde overspanning geldt de maximale buigspanning bevindt zich aan het vaste uiteinde van de balk. Bij neerwaartse nettobelasting wordt de maximale trekbuigspanning uitgeoefend bovenop de dwarsdoorsnede, en de maximale drukspanning op de onderste vezel van de balk.
Vraag 18) Waarom nemen we het buigmoment aan de linkerkant van de balk zo ver dat de afschuifkracht nul is?
Ans: Het buigmoment kan aan elke kant van de balk worden opgenomen. Het heeft over het algemeen de voorkeur dat als we het buigmoment beginnen te berekenen vanaf de linkerkant of linkerkant van de balk, Clockwise Moment als positief wordt beschouwd en Counter Clockwise Moment als negatief. Als we beginnen met het berekenen van de dwarskracht vanaf de linkerkant of het linker uiteinde van de balk, wordt opwaarts werkende kracht genomen als positief en wordt neerwaarts werkende kracht als negatief beschouwd volgens de tekenconventie.
V.19) Hoe gebruiken we de tekenconventie in buigmomenten en afschuifkrachten?
Ans: Als we het buigmoment gaan berekenen vanaf de rechterzijde of rechterkant van de balk, Met de klok mee Moment wordt genomen als negatief en Tegengesteld moment wordt genomen als Positief. Als we het buigmoment gaan berekenen vanaf de Linkerkant of linker uiteinde van de balk, Met de klok mee Moment wordt genomen als Positief, en Moment tegen de klok in wordt genomen als Negatief.
Q.20) Hoe kan ik een eenvoudig ondersteunde stalen balk versterken tegen afschuiving en buiging?
Ans: De sterkte van de I-Beam, die eenvoudig wordt ondersteund, kan worden verhoogd tegen afschuif- en buigomstandigheden door het traagheidsmoment van de balk te vergroten, verstijvers aan het lijf van de I-balk toe te voegen, het materiaal van de balk te veranderen in een materiaal met een hogere sterkte met een grotere vloeigrens. Het wijzigen van het type belasting heeft ook invloed op de sterkte van de balk.
Q.21) Wat is het punt van contraflexuur?
Ans: Het punt van Contraflexure kan worden gedefinieerd als het punt in het buigmomentdiagram waar het buigmoment '0' wordt. Dit werd soms een verbuigingspunt genoemd. Op het punt van contraflexuur zal de buigmomentcurve van de balk van teken veranderen. Het wordt over het algemeen gezien in een eenvoudig ondersteunde ligger die wordt blootgesteld aan het moment in het midden van de ligger en gecombineerde belastingsomstandigheden van UDL en puntbelastingen.
Om te weten over de sterkte van materiaal (klik hier)en buigmomentdiagram Klik hier.
Lees meer over Macaulay's methode en momentgebiedmethode.
Ik ben Hakimuddin Bawangaonwala, een mechanisch ontwerpingenieur met expertise in mechanisch ontwerp en ontwikkeling. Ik heb M. Tech in Design Engineering afgerond en heb 2.5 jaar onderzoekservaring. Tot nu toe twee onderzoeksartikelen gepubliceerd over hard draaien en eindige-elementenanalyse van warmtebehandelingsarmaturen. Mijn interessegebied is machineontwerp, sterkte van materiaal, warmteoverdracht, thermische engineering enz. Vaardig in CATIA- en ANSYS-software voor CAD en CAE. Behalve onderzoek.
