Съдържание
При проектирането на конструкция като сграда или мост е важно да се разберат многото сили, които се прилагат към конструктивните елементи като греди и пръти. Две особено важни структурни сили са отклонението и напрежението. Напрежението е величината на сила, която се прилага към прът, докато отклонението е количеството, което прътът се измества под товар. Познаването на тези понятия ще определи колко стабилна ще бъде конструкцията и колко е възможно да се използват определени материали при изграждането на конструкцията.
Напрежение на въдицата
Начертайте схема на пръта и настройте координатна система (напр. Силите, приложени отдясно, са "положителни", а силите, приложени вляво, са "отрицателни").
Етикетирайте всички сили, които са приложени към обекта, със стрелка, която е насочена в посоката, на която е приложена силата. Това е известно като "диаграма на свободното тяло".
Разделете силите на хоризонтални и вертикални компоненти. Ако силата се прилага под ъгъл, нарисувайте десен триъгълник, като силата действа като хипотенуза. Използвайте правилата на тригонометрията, за да намерите съседната и противоположната страна, която ще бъде хоризонталната и вертикалната компоненти на силата.
За да намерите полученото напрежение, добавете общите сили върху пръта в хоризонтална и вертикална посока.
Отклонение на пръта
Намерете момента на огъване на пръта. Това се установява чрез изваждане на дължината на прът L по позиционната променлива z и след това умножаването на резултата по вертикалната сила, приложена към пръта - обозначена с променлива F. Формулата за това е M = F x (L - щ).
Умножете модула на еластичността на лъча по инерционния момент на лъча около несиметричната ос.
Разделете момента на огъване на пръта от стъпка 1 на резултата от стъпка 2. Последващият резултат ще бъде функция на позицията по протежение на пръта (дадена от променливата z).
Интегрирайте функцията от стъпка 3 по отношение на z, като границите на интегриране са 0 и L, дължината на пръта.
Интегрирайте получената функция отново по отношение на z, като границите на интегриране отново варират от 0 до L, дължината на пръта.