Cómo calcular la tensión y La deflexión en una varilla

En el diseño de una estructura tal como un edificio o un puente , es importante comprender las muchas fuerzas que se aplican a los elementos estructurales tales como vigas y barras . Dos especialmente importantes fuerzas estructurales son la desviación y la tensión. La tensión es la magnitud de una fuerza que se aplica a una varilla , mientras que la deflexión es la cantidad que la varilla se desplaza bajo una carga . El conocimiento de estos conceptos determinará cuán estable será la estructura , y qué tan factible es el uso de ciertos materiales en la construcción de los structure.Things que necesitará
Calculator Foto Conocimiento del cálculo integral
Mostrar Más instrucciones
la tensión en la barra de
1

Dibuje un diagrama de la varilla y estableció un sistema de coordenadas (por ejemplo, las fuerzas aplicadas a la derecha son " positivos", las fuerzas aplicadas a la izquierda son " negativa " ) .
2

Etiquete todas las fuerzas que se aplican al objeto con una flecha que apunta en la dirección se aplica la fuerza . Esto es lo que se conoce como un " diagrama de cuerpo libre . "
3

Separe las fuerzas en sus componentes horizontal y vertical. Si se aplica la fuerza en un ángulo , dibuja un triángulo rectángulo con la fuerza que actúa como la hipotenusa. Utilice las reglas de la trigonometría para encontrar los lados adyacentes y opuestos , que serán las componentes horizontal y vertical de la fuerza .
4

Para encontrar la tensión resultante , se suman las fuerzas totales de la varilla en las direcciones horizontal y vertical.
la deflexión de la Vara
5

Encuentra el momento de flexión de la varilla. Esta se halla restando la longitud de la varilla de L por la posición variable z , y luego multiplicando el resultado por la fuerza vertical aplicada a la varilla - denotado por la variable F. La fórmula para este es M = F x ( L - z ) .
6

Multiplicar el módulo de elasticidad de la viga por el momento de inercia de la viga alrededor del eje no simétrica .
7

dividir el momento de flexión de la varilla de la Etapa 1 por el resultado del paso 2 . el resultado subsiguiente será una función de la posición a lo largo de la varilla (dada por la variable z ) .
8

integrar la función de la Etapa 3 con respecto a z , con los límites de integración es 0 y L , la longitud de la varilla.
9

Integre la función resultante de nuevo con respecto a z , con los límites de integración de nuevo que van desde 0 a L , la longitud de la varilla

.