Tento článek vysvětluje, jak vypočítat smykové přetvoření. Smykové přetvoření je poměr změny rozměrů v důsledku smykové síly k původním rozměrům obrobku.
Změna rozměrů je ve formě úhlového posunutí. Smyková síla působí rovnoběžně s rovinou průřezu. Rovina se posune o určitou hodnotu, což je lineární posunutí. Úhel sevřený tímto posunutím udává úhlové posunutí.
Co je smyk kmen?
Jak bylo diskutováno ve výše uvedené části, smykové napětí je poměr změny rozměrů v důsledku smykové síly k původním rozměrům obrobku. Vypovídá o deformaci ve formě procentuální hodnoty.
Obrobek se deformuje v rovině rovnoběžné s průřezem obrobku. Zdá se, jako by se vrstva obrobku pohybovala.
Matematicky lze smykové napětí zadat jako
kde,
gama je smykové napětí
L je původní délka obrobku.
Obrázek kreditů: Bob Clemintime, Jednoosé smykové napětí, CC BY-SA 4.0
Co je inženýrské napětí?
Inženýrské přetvoření je bezrozměrné číslo, které představuje poměr deformace obrobku k jeho původnímu rozměru. Je směrově úměrná velikosti prodloužení podél délky.
Vzorec uvedený ve výše uvedené části představuje technické napětí. Není-li uveden typ namáhání, rozumí se, že se jedná o technické namáhání.
Co je skutečný kmen?
Skutečné napětí je přirozený log konečné délky obrobku k původní délce obrobku. Ukazuje okamžitou deformaci vznikající v obrobku.
Přetvoření vyvinuté v obrobku v určitém okamžiku se nazývá skutečné napětí. Poskytuje lepší zobrazení materiálu, který se bude chovat při namáhání.
Matematicky může být skutečné napětí dáno jako-
∈ = ln x (A0/A1)
kde,
eta představuje skutečný kmen
Jak vypočítat smykové napětí?
Smykové přetvoření je poměr délky deformace obrobku k původní délce obrobku.
Následují následující kroky vypočítat smyk kmen-
- Změřte původní délku obrobku.
- Aplikujte na materiál smykové napětí.
- Změřte úhel deformace.
- tan úhlu deformace udává smykové napětí.
Jak vypočítat rychlost smykové deformace?
Rychlost deformace lze definovat jako rychlost změny deformace s ohledem na čas. Je to tedy funkce času. Je to první rozdíl smykového přetvoření s ohledem na čas.
Rychlost smykové deformace může být vypočítané podle vzorce Níže uvedené-
γ = dγ/dt
kde tečka na gama představuje rychlost smykové deformace
Torzní napětí
Válcová tyč zažívá na svém povrchu smykové napětí, když je vystavena torznímu namáhání. Torzní napětí je napětí, které má tendenci zkroutit rovinu válcové tyče o určitý úhel.
Torzní napětí může být dáno vztahem uvedeným níže. Torzní vzorec lze použít k nalezení úhlu zkroucení, smykového napětí, smykového přetvoření torzního momentu atd., pokud jsou poskytnuta dostatečná data.
Jak vypočítat smykové přetvoření v krutu?
Vzorec diskutovaný ve výše uvedené části lze použít k nalezení smykového napětí, když je obrobek vystaven torznímu namáhání.
Vzorec pro smykové přetvoření je diskutován ve výše uvedených částech.
Z torzního vzorce vyplývá smykové přetvoření -
y = RXNUMX/L
kde,
theta je úhel natočení
L je délka obrobku
Jak vypočítat smykové napětí ze smykového napětí?
Smykový modul tuhosti je poměr smykového napětí ke smykovému přetvoření. Abychom našli smykové přetvoření od smykového napětí, vydělíme smykové napětí smykovým modulem. Dostaneme,
kde,
G je modul tuhosti
Jak zjistit úhel smykového přetvoření?
Úhel smykového přetvoření je úhel, o který je obrobek deformován.
Úhel smykového přetvoření lze zjistit pomocí jednoduché trigonometrie. Úhel smykového přetvoření je tan z úhlu sevřeného posunutím X a původní délkou L. Přilehlá strana vytvořeného trojúhelníku působí jako původní délka obrobku a posunutí působí jako protilehlá strana v trojúhelníku.
Úhel smyku lze zjistit pomocí vztahu uvedeného níže
kde,
Phi je úhel smykového napětí
Jak zjistit průměrné smykové napětí?
Koncept smykové deformace vstupuje do hry, když je obrobek vystaven namáhání z více směrů.
Uvažujme smykové přetvoření vyskytující se na dvou koncích svírající úhel smykového přetvoření alfa a beta.
Průměrná smyková deformace bude -
γ = α + β
Jak najít úhlové smykové přetvoření?
Úhlová smyková deformace je diskutována ve výše uvedené části. Smykové přetvoření, které popisuje změnu úhlu mezi dvěma přímkami, které byly původně kolmé, se nazývá úhlové smykové přetvoření.
Matematicky to může být zobrazeno jako
γ = tanα
kde,
alfa je úhlové smykové přetvoření
Smykové napětí v obdélníkovém nosníku
Obdélníkový nosník je nosník, jehož průřez je obdélníkový nebo čtvercový. Velikost smykového napětí, kterému jsou vystaveny různé body průřezu, je různá.
To se děje proto, že vzdálenost bodu od působení síly je pro různé body proměnná. Takže různé množství síly působící na různé body vede k proměnlivému smykovému napětí.
Smykové napětí je maximální v těžišti a minimální na koncích průřezu. Smykové napětí je parabolicky rozloženo přes obdélníkový průřez.
Co je to ohybové napětí?
Jak název napovídá, toto napětí způsobuje ohýbání obrobku, když je aplikováno zatížení.
Napětí v ohybu je napětí, které normálně působí na obrobek a způsobuje ohyb podél podélné osy obrobku.
Co je vzorec ohybového napětí?
Podobné jako torzní formule. Existuje také vzorec pro ohyb, který nám usnadňuje nalezení ohybového napětí. The vzorec pro namáhání v ohybu je uveden níže
σb = M.y/I
Co je to polární moment setrvačnosti?
Polární moment setrvačnosti neboli druhý moment setrvačnosti je veličina používaná k vysvětlení odolnosti proti deformaci způsobené torzním napětím.
Matematicky to lze zadat jako -
kde,
J je polární moment setrvačnosti
Co je modul průřezu?
Modul průřezu se používá při navrhování ohybových prvků konstrukce nebo nosníků. Lze ji definovat jako poměr momentu setrvačnosti průřezu paprsku kolem neutrální osy ke vzdálenosti krajního vlákna od středu.
Matematicky to lze zobrazit jako -
Z = I/ymax
kde,
Já jsem moment setrvačnosti
Z je průřez modulu
