Hvordan beregne Max Shear Stress

Skjærspenning er fordelingen av skjærkraft over et område. Enhver kraft som virker på et plan i en parallell retning er en skjærkraft. Hvis du holder en blyant i to tett knyttede never og prøver å skyve dem forbi hverandre, bruker du skjærkraft langs blyanten sin tverrsnitt. Når et objekt svikter i henhold skjærspenning, vil stykkene glir forbi hverandre, snarere enn å trekke fra hverandre eller sammen knusing. Under en kraft med samme retning, vil skjærspenningen være størst ved tverrsnittet midtpunkt og svakeste i kantene.

Bruksanvisning

1 Beregn skjærkraften som virker på tverrsnittet. Gjør dette ved å tegne objektet og skjematisk klippe det sammen tverrsnittet du vil analysere. Hvis objektet er statisk, vil summen av kreftene som virker i hvilken som helst retning være null. Hvis det er to nedadrettede krefter på 50 pounds som virker på en bjelke til venstre for et visst punkt, må det være en enkelt oppadrettet kraft på 100 pounds som virker inne i bjelken ved at tverrsnitt, fordi 100-50 - 50 = 0.

2 Identifiser tverrsnitt nøytralakse - punktet hvor maksimale skjærspenning vil forekomme. For symmetriske former som et rektangel eller sirkel, den nøytrale akse går bare gjennom midtpunktet mellom topp og bunn av tverrsnittet. For mer komplekse former, bruke formelen på

yc = A1 y1 + A2 y2 + A3 y3 ...., der A1, A2 og A3 er de områdene av sub-figurer som utgjør tverrsnittet, og y1, y2 og y3 er avstandene til centroids av disse subshapes. Den variable At representerer det totale areal, og yc representerer avstanden til den nøytrale akse. Løs denne formelen for yc.

3 Beregn arealmoment. Dette tilsvarer området på hver side av den nøytrale akse multiplisert med avstanden til dens sentroide. I det øyeblikket av området er for beregningsformål og representerer ikke en konkret eiendom.

4 Bestem treghetsmoment om tverrsnittet nøytrale aksen. Treghetsmomentet er en geometri-basert beregning vanligvis brukes for å finne en bjelke motstand mot bøyning. Du kan finne treghetsmoment de fleste tverrsnitt i en tabell med tidligere beregnede verdier.

5 Påfør følgende formel: saks reke = Q V / I b, hvor Q er øyeblikk av området, er V skjærkraft, er jeg treghetsmoment, og b er objektet tykkelse på det punktet av eksamen.

Hint

• Formelen spenning = Q * V / I * b er bare for skjærkraften påført i en ensartet retning. Aksler utsatt for torsjon erfaring skjærspenning, men den legger seg rundt skaftet i sirkler og er størst på sitt ytre kant. For sjakter utsatt for torsjon, bruke formelen stresset = T * r / Ip, hvor T er torsjon, r er avstanden fra den analyserte punktet fra akselen sentrum, og Ip er polare treghetsmoment.