المحتوى
عند تصميم هيكل مثل مبنى أو جسر ، من المهم فهم القوى العديدة التي يتم تطبيقها على العناصر الهيكلية مثل الحزم والقضبان. اثنين من القوى الهيكلية أهمية خاصة هي الانحراف والتوتر. التوتر هو حجم القوة التي يتم تطبيقها على قضيب ، في حين أن الانحراف هو مقدار قضيب يتم ترحيله تحت حمولة. ستحدد معرفة هذه المفاهيم مدى ثبات الهيكل ، ومدى إمكانية استخدام مواد معينة عند بناء الهيكل.
التوتر على رود
ارسم مخططًا للقضيب وقم بإعداد نظام إحداثي (على سبيل المثال ، القوى المطبقة على اليمين هي "موجبة" ، والقوى المطبقة على اليسار "سلبية").
قم بتسمية جميع القوى التي يتم تطبيقها على الكائن باستخدام سهم يشير في اتجاه تطبيق القوة. يُعرف هذا باسم "مخطط الجسم الحر".
افصل القوى إلى مكونات أفقية وعمودية. إذا تم تطبيق القوة بزاوية ، ارسم مثلثًا صحيحًا مع القوة التي تعمل تحت الوتر. استخدم قواعد علم المثلثات لإيجاد الجوانب المتقابلة والمتقابلة ، والتي ستكون المكونات الأفقية والعمودية للقوة.
للعثور على التوتر الناتج ، أضف إجمالي القوى على القضيب في الاتجاهين الأفقي والرأسي.
انحراف رود
العثور على لحظة الانحناء للقضيب. تم العثور على ذلك بطرح طول القضيب L بواسطة متغير الموضع z ، ثم ضرب النتيجة بواسطة القوة العمودية المطبقة على القضيب - والتي يرمز إليها بواسطة المتغير F. والصيغة لذلك هي M = F x (L - ض).
اضرب معامل مرونة الحزمة قبل لحظة الجمود في الحزمة حول المحور غير المتماثل.
قسّم لحظة ثني القضيب عن الخطوة 1 بالنتيجة من الخطوة 2. ستكون النتيجة التالية هي وظيفة الموضع على طول القضيب (المعطى بواسطة المتغير z).
دمج الوظيفة من الخطوة 3 فيما يتعلق z ، مع حدود التكامل 0 و L ، طول قضيب.
دمج الوظيفة الناتجة مرة أخرى فيما يتعلق z ، مع حدود التكامل مرة أخرى من 0 إلى L ، وطول قضيب.