Калкулатор за извиващи се пръти (EulerTetmajer) - Йоханес Щромър
В техническата механика изкълчването е терминът, използван за описване на страничното отклонение на пръта при натоварване с аксиално налягане и последващата повреда.
Този онлайн калкулатор може да се използва за изчисляване на защитата срещу изкривяване, изкълчващата сила на натиск (изкълчващо натоварване), напрежението на извиване и коефициента на тънкост λ от пръти, като товарът и формата на напречното сечение трябва да бъдат известни. Ще бъде четири класически случая на Ойлер се вземат предвид, като се използва или Tetmajer (нееластична област), или Euler (Hooke's или еластична зона).
Като материали се предлагат двете структурни стомани S235 (St37) и S355 (St52), сив чугун EN-GJL-200, алуминий ENAW-6082 и смърч. Възможно е също, индивидуални параметри на материала да влезеш. Минималният аксиален геометричен момент на инерция и площта на напречното сечение могат или да бъдат изчислени приблизително, или да бъдат въведени директно, ако тези стойности са известни от таблиците.
Връзка към подстраница:
Калкулатор за устойчивост на извиване и натоварване на извивките
При настройката по подразбиране защитата срещу изкривяване на I-лъч (I100) се изчислява от S235, като вторият случай на Euler е наличен. Силата на изкълчване е 10 kN, а дължината на извиване е 2 m.
* Коефициентът β се въвежда автоматично чрез избор на случай на Euler и може да бъде променен по всяко време.
** За да може да се въведат тези стойности, се избира под Напречно сечение -> Други профили -> "Собствен профил".
*** Коефициентът b обикновено трябва да има отрицателен знак на този калкулатор!
Съвети
- Коефициентите a, b и c са от значение само ако изчислението се извършва съгласно Tetmajer. Дали ще се използват Euler или Tetmajer зависи от границата на стройност λg, която може да се определи със знанието за модула на еластичност и границата на еластичност Re, вижте формулата.
- Този калкулатор може да се използва, например, ако се търси силата F за дадено съпротивление на изкълчване: В този случай тя се определя Решение чрез итерация.
Обяснение на съкращенията и единиците
| Dm | Диаметър в мм |
| β | Коефициент за изчисляване на lk, в зависимост от случая на Ойлер |
| lk | Дължина на изкривяване; lk = β × l (дължина на пръчката) в m |
| σналичен | съществуващо напрежение на натиск в пръта; σex = F ÷ A; в N/mm² |
| σK | Компресивно напрежение, при което пръчката се извива настрани; в N/mm² |
| FK | Сила, при която пръчката се извива настрани; в kN |
| С. | Сигурност срещу прегъване; S = FK ÷ F |
| повторно | Сила на добив в N/mm² |
| Rp0.2 | 0,2% граница на провлачване в N/mm² |
| λg | Гранична стройност: определя дали в настоящия случай според Tetmajer (нееластична област) или Euler (Hooke's или еластична зона). |
| Имине | Най-малкият аксиален геометричен момент на инерция в cm 4 |
| А. | Площ на напречното сечение на пръта в mm² |
| a, b, c | Коефициенти за уравнението на Тетмайер; Като правило коефициент b се нуждае от отрицателен знак! |
Допълнителна информация за използването на калкулатора
- Кръгъл прът (цилиндър)
- Кръгла тръба (кух цилиндър)
- Полукръг пръчка
- Правоъгълен профил
- Правоъгълник с дупка
- Правоъгълен кух профил
- I или H профил (двоен T-лъч)
- U или C профил
- L-профил (равнобедрен)
- Шестоъгълник/шестоъгълник
- Октагон/октагон
- Собствен профил
В машиностроенето предпазните мерки трябва да бъдат избрани приблизително два пъти по-високи от тези в стоманената конструкция. Калкулаторът използва минимума Ценни книжа от стоманена конструкция. Винаги трябва да планирате относително големи ценни книжа, тъй като изчисленията всъщност са само за един идеален прът бъде валиден:
- Силата трябва да действа точно в оста на пръта и под прав ъгъл спрямо напречното сечение.
- Предполага се, че пръчката е хомогенна.
- Не трябва да има други сили и моменти, като натоварвания от вятър.
Кой прът се извива по-рано?
Пръчка се извива, когато силата на извиване е надвишена. Силата на налягане на изкълчване е по-голяма, колкото по-голям е моментът на инерция на площта, тъй като моментът на инерция на площ Imin е в числителя на формулата:
Следователно, при същите условия на съхранение и еднаква дължина пръчката с по-малкия минимален геометричен момент на инерция винаги извива първо (приемайки същия модул на еластичност). В този случай силата на изкълчване зависи само от формата на напречното сечение.
Използване на калкулатора:
- Да приемем каквато и да е дължина, корпус на Ойлер, материал и сила, тъй като е от значение само площта на напречното сечение.
- Изберете различни напречни сечения, коригирайте размерите, ако е необходимо и натиснете "Изчисли". Обърнете внимание на съответните стойности за силата на извиване или устойчивостта на извиване.
- Сравнете силите на изкълчване или факторите за безопасност при извиване: Лентата с по-малката сила на изкълчване под налягане или с по-малките извиващи се предпазни катарами по-рано.
Основни познания за калкулатора
Формулите, числовите стойности (напр. Стойности за безопасност) и друга информация, използвана от калкулатора, могат да бъдат намерени на следната подстраница:
Скици на наличните профили на напречното сечение
Следните 11 профила могат да бъдат избрани като напречни сечения на компютъра: