How kan jag beräkna utbytesstyrkan hos stålröret?

2

Det finns mycket information - och även några debatter - som har en starkare avkastningsstyrka mellan kvadrat och rund stålrör. Majoriteten pekar mot kvadraten när måtten är lika med samma gage (1 "x1" kvadrat vs 1 "diameter runt).

Hur är det med kvadrat vs rektangel? Antag samma gage, är utbytesstyrkan hos en 1 "x 1 1/2" som mycket starkare än 1 "x 1"? Vad sägs om 1/2 "x 1 1/2" vs 1 "x 1"? Måste du vara fysiker för att kunna göra denna beräkning på egen hand eller är det en lekars metod att bestämma detta?

    
uppsättning oscilatingcretin 02.05.2013 18:54

1 svar

4

Vissa fysik. Om man antar samma material, längd och lastning begränsas böjhållfastheten av det andra tröghetsmomentet ( I ) i tvärsnittsområdet. Matematiken är komplex, och även med en miniräknare är det lite förvirrande.

Om du antar en vertikal belastning kan du uppskatta den relativa förändringen i värdet I genom att kuka skalförändringen. (Denna uppskattning är endast exakt för solida rektangulära strålar) Detta föreslår att multiplicering av den vertikala dimensionen med 1,5 skulle ge en resulterande ökning av styrkan på 3,375 gånger.

Om du ökar den horisontella tjockleken, multiplicerar du helt enkelt med skalan. Så ökande tjocklek med 1,5 skulle resultera i en styrkaökning på 1,5

Jag körde några siffror i en I-kalkylator, och antagit en 3 mm tjocklek, jag fick ett värde 3 gånger högre för 1,5 "än för 1" om det lastades mot den längre axeln, vilket visar att estimatorn är rimlig.

För ett 3mm rör med en tum fick jag värden på .8 och 2.75 för 1.5 ".

En ihålig ruta är bättre än en ihålig cirkel, och en ihålig rektangel är bättre än båda - om du laddar den i rätt riktning.

    
svaret ges 02.05.2013 19:28