Conţinut
- Instrucțiuni pentru forța liniară
- Pasul 1
- Pasul 2
- Pasul 3
- Pasul 4
- Pasul 5
- Pasul 6
- Instrucțiuni de cuplu
- Pasul 1
- Pasul 2
- Pasul 3
- Pasul 4
- Pasul 5
- Pasul 6
Modulul de rigiditate, sau modul de forfecare, este un număr derivat experimental care reprezintă gradul de elasticitate pe care un material îl prezintă sub tensiune de forfecare. Este important pentru multe probleme de inginerie, cum ar fi întrebarea cât va produce un set de conexiuni într-un vehicul atunci când este încărcat. Formula pentru acest modul este tensiunea de forfecare a unui material împărțit la deformarea acestuia. Procesul variază ușor, în funcție de tensiunea la forfecare datorată forței liniare sau cuplului.
Instrucțiuni pentru forța liniară
Pasul 1
Desenați o diagramă cu corp liber. Este un desen schematic care prezintă obiectul de interes izolat de orice parte înconjurătoare. În loc să desenați părți sau obiecte externe, înlocuiți-le cu reprezentări ale forțelor vectoriale create de acestea.
Pasul 2
Calculați cantitatea de forță de forfecare care acționează asupra oricărei secțiuni de șoc a obiectului. Aceasta este pur și simplu o chestiune de a privi diagrama corpului liber și de a adăuga sau scădea forțe paralele.
Pasul 3
Calculați aria feței afectată de forța de forfecare. Consultați formulele corespunzătoare pentru orice figură geometrică necunoscută.
Pasul 4
Împărțiți forța tăietoare la zona feței asupra căreia acționează. Motivul este stresul de forfecare. Stresul de forfecare este distribuit uniform pe o față atunci când este cauzat de forțe care acționează paralel cu acesta într-o singură direcție.
Pasul 5
Determinați deformarea. Deformarea determină cât de mult se întinde materialul ca răspuns la forță.Mai exact, sub o forță liniară, deformarea este egală cu distanța la care se deplasează materialul în direcția forței împărțite la lungimea dintre forța aplicată și punctul de ancorare al materialului.
Pasul 6
Calculați modulul de rigiditate împărțind efortul de forfecare de pe față la deformarea materialului. Cu cât modulul de rigiditate este mai mare, cu atât materialul este mai rigid și mai puțin elastic.
Instrucțiuni de cuplu
Pasul 1
Desenați o diagramă cu corp liber, eliminând toate obiectele, cu excepția celui de interes.
Pasul 2
Adăugați sau scădeți cuplurile, în funcție de direcția lor, pentru a găsi cuplul util care acționează asupra secțiunii de șoc de interes.
Pasul 3
Calculați constanta de torsiune. Descrie cât de rezistentă este o figură geometrică specifică la torsiune. Consultați ecuațiile corespunzătoare pentru secțiunea de șoc pe care o analizați.
Pasul 4
Măsurați lungimea distanței forței de torsiune, pe măsură ce acționează pe față, până la cel mai apropiat punct de ancorare.
Pasul 5
Observați unghiul de torsiune, care este cât de mult s-a rotit fața în raport cu cel mai apropiat punct de ancorare.
Pasul 6
Calculați modulul de rigiditate. Raportul dintre torsiune și constanta de torsiune este egal cu raportul dintre produsul modulului de rigiditate și unghiul de torsiune cu lungimea. Puteți rezolva această ecuație în câțiva pași.