Vsebina
Pri načrtovanju konstrukcije, kot je zgradba ali most, je pomembno razumeti veliko sil, ki se uporabljajo na konstrukcijske elemente, kot so tramovi in palice. Dve posebej pomembni strukturni sili sta upogib in napetost. Napetost je velikost sile, ki se uporablja na palici, medtem ko je odklon količina, ki jo palica premika pod bremenom. Poznavanje teh konceptov bo določilo, kako stabilna bo zgradba in kako izvedljiva je uporaba določenih materialov pri gradnji konstrukcije.
Napetost na palici
Narišite diagram palice in nastavite koordinatni sistem (npr. Sile, ki se izvajajo na desni, so "pozitivne", sile, ki se izvajajo na levi, so "negativne").
Označite vse sile, ki so uporabljene na predmet, s puščico, ki kaže v smeri, ki jo uporablja sila. To je tisto, kar je znano kot "diagram prostega telesa".
Sile ločite na vodoravne in navpične komponente. Če je sila uporabljena pod kotom, narišite pravi trikotnik s silo, ki deluje kot hipotenuza. S pravili trigonometrije poiščite sosednjo in nasprotno stran, ki bosta horizontalni in navpični sestavni deli sile.
Če želite najti nastalo napetost, seštejte skupne sile na palici v vodoravni in navpični smeri.
Odklon palice
Poiščite upogibni moment palice. To ugotovimo tako, da odštejemo dolžino palice L s pozicijsko spremenljivko z in nato rezultat pomnožimo z navpično silo, ki jo uporabimo za palico - označeno s spremenljivko F. Formula za to je M = F x (L - z).
Pomnožite modul elastičnosti žarka s inercijskim momentom žarka glede nesimetrične osi.
Ločni moment palice iz koraka 1 razdelite na rezultat iz koraka 2. Rezultat bo funkcija položaja vzdolž palice (podana s spremenljivko z).
Funkcijo iz koraka 3 integrirajte glede na z, pri čemer sta meja integracije 0 in L, dolžina palice.
Nastavno funkcijo znova integrirajte glede na z, pri čemer se meje integracije spet gibljejo od 0 do L, dolžina palice.