Definizione
Diagramma della forza di taglio è la rappresentazione grafica della variazione della forza di taglio sulla sezione trasversale lungo la lunghezza della trave. Con l'aiuto del diagramma della forza di taglio, possiamo identificare le sezioni critiche soggette a taglio e modifiche progettuali da apportare per evitare guasti.
Analogamente,
Diagramma del momento flettente è la rappresentazione grafica della variazione del momento flettente sulla sezione trasversale lungo la lunghezza della trave. Con l'aiuto del diagramma momento flettente, possiamo identificare le sezioni critiche soggette a flessione e modifiche progettuali da apportare per evitare guasti. Durante la costruzione del diagramma della forza di taglio [SFD], si verifica un aumento o una caduta improvvisa dovuti al carico puntuale che agisce sulla trave durante la costruzione del diagramma del momento flettente [BMD]; c'è un aumento o un calo improvviso dovuto alle coppie che agiscono sulla trave.
Q.1) Qual è la formula del momento flettente?
La somma algebrica dei momenti su una particolare sezione trasversale della trave dovuta a momenti in senso orario o antiorario è chiamata momento flettente in quel punto.
Sia W un vettore di forza che agisce in un punto A in un corpo. Il momento di questa forza attorno a un punto di riferimento (O) è definito come
M = W xp
Dove M = vettore momento, p = vettore posizione dal punto di riferimento (O) al punto di applicazione della forza A. il simbolo indica il prodotto incrociato vettoriale. è facile calcolare il momento della forza attorno ad un asse che passa per il punto di riferimento O. Se il vettore unitario lungo l'asse è "i", il momento della forza attorno all'asse è definito come
M = i. (W xp)
Dove [.] rappresenta il prodotto scalare del vettore.
Q.2) Cosa sono il momento flettente e la forza di taglio?
Ans:
Forza di taglio è la somma algebrica delle forze parallele alla sezione trasversale su una particolare sezione trasversale della trave dovuta alle forze di azione e reazione. La forza di taglio cerca di tagliare la sezione trasversale della trave perpendicolare all'asse della trave e, per questo motivo, la distribuzione della sollecitazione di taglio sviluppata è parabolica rispetto all'asse neutro della trave.
A Momento flettente è la somma dei momenti su una particolare sezione trasversale della trave dovuta ai momenti in senso orario e antiorario. Il momento flettente cerca di piegare la trave nel piano dell'elemento e, a causa della trasmissione del momento flettente su una sezione trasversale della trave, la distribuzione della sollecitazione di flessione sviluppata è lineare dall'asse neutro della trave.
Q.3) Cos'è il diagramma della forza di taglio S.F.D. e diagramma del momento flettente B.M.D?
Risposta: Diagramma della forza di taglio [S.F.D.] Il diagramma della forza di taglio può essere descritto come la rappresentazione pittorica della variazione della forza di taglio che viene generata nella trave, sulla sezione trasversale e lungo la lunghezza della trave. Con l'aiuto del diagramma della forza di taglio, possiamo identificare le sezioni critiche soggette a taglio e progettare le modifiche da apportare per evitare cedimenti.
Analogamente, Diagramma del momento flettente [BMD] è la rappresentazione grafica della variazione del momento flettente sulla sezione trasversale lungo la lunghezza della trave. Con l'aiuto del diagramma momento flettente, possiamo identificare le sezioni critiche soggette a flessione e modifiche progettuali da apportare per evitare guasti. Durante la costruzione del diagramma della forza di taglio [SFD] C'è un improvviso aumento o calo improvviso dovuto al carico puntuale che agisce sulla trave durante la costruzione del diagramma del momento flettente [BMD]; c'è un aumento o un calo improvviso dovuto alle coppie che agiscono sulla trave.
Q.4) Qual è l'unità di misura del Momento flettente?
Ans: Il momento flettente ha un'unità simile a una coppia Nm.
Q.5) Perché il momento sulla cerniera è zero?
Ans: Nel supporto cerniera, il movimento è limitato in direzione verticale e orizzontale. Non offre resistenza al movimento rotatorio attorno al supporto. Pertanto, il supporto offre una reazione al movimento orizzontale e verticale e nessuna reazione al momento. Pertanto, il Momento è Zero in corrispondenza della cerniera.
Q.6) Qual è la flessione della trave?
Ans: Se il momento applicato alla trave tenta di piegare la trave nel piano dell'asta, allora si chiama momento flettente e il fenomeno è chiamato flessione della trave.
Q.7) Qual è la condizione di deflessione e momento flettente in una trave semplicemente appoggiata?
Risposta: Le condizioni di deflessione e momento flettente in una trave semplicemente appoggiata sono:
- Il momento flettente massimo che produce sollecitazione flettente deve essere uguale o inferiore alla capacità portante ammissibile del materiale della trave.
- La deflessione massima indotta dovrebbe essere inferiore al livello accettabile in base alla Durabilità per la lunghezza, il periodo e il materiale della trave specificati.
D.8) Qual è la differenza tra momento flettente e sollecitazione flettente?
Risposta: Momento flettente è la somma algebrica dei momenti su una particolare sezione trasversale della trave dovuta a Momenti in senso orario e in senso antiorario. Il momento flettente cerca di piegare la trave nel piano dell'elemento e, a causa della trasmissione del momento flettente su una sezione trasversale della trave, la distribuzione della sollecitazione flettente sviluppata è lineare dall'asse neutro della trave. Curvatura la sollecitazione può essere definita come la resistenza indotta dal Momento Flettente o da due coppie uguali ed opposte nel piano dell'asta.
D.9) Come sono matematicamente correlati l'intensità della forza di taglio del carico e i momenti flettenti?
Ans: Relazioni: Sia f = intensità di carico
Q = forza di taglio
M = Momento flettente
La velocità di variazione della forza di taglio darà l'intensità del carico distribuito.
La velocità di variazione del momento flettente darà forza di taglio solo in quel punto.
Q.10) Qual è la relazione tra la forza di taglio del carico e i momenti flettenti?
Ans: La velocità di variazione del momento flettente fornirà la forza di taglio solo in quel particolare punto.
D.11) Qual è la differenza tra momento plastico e momento flettente?
Ans: Il momento plastico è definito come il valore massimo del momento in cui la sezione trasversale completa ha raggiunto il limite di snervamento o il valore di sollecitazione ammissibile. Teoricamente, è il momento flettente massimo che l'intera sezione può sopportare prima di cedere qualsiasi carico oltre questo punto provocherà una grande deformazione plastica. Il momento flettente è la somma algebrica dei momenti su una particolare sezione trasversale del raggio a causa dei momenti in senso orario e in senso antiorario. Il momento flettente cerca di piegare la trave nel piano dell'elemento e, a causa della trasmissione del momento flettente su una sezione trasversale della trave, la distribuzione della sollecitazione flettente sviluppata è lineare dall'asse neutro della trave.
D.12) Qual è la differenza tra momento di forza, coppia, coppia, momento torcente e momento flettente? Se due sono uguali, a che serve assegnare nomi diversi?
Ans: Un momento, una coppia e una coppia sono tutti concetti simili che si basano su un principio fondamentale del prodotto di una forza (o forze) e una distanza. Un Momento di forza può essere formulato come il prodotto della forza per la lunghezza della linea che attraversa il punto di appoggio ed è verticale rispetto alla forza agente. Il momento flettente cerca di piegare la trave nel piano dell'elemento e a causa della trasmissione del momento flettente su una sezione trasversale della trave.
Una coppia è un momento che viene generato da due forze della stessa grandezza, che agiscono in direzione opposta equidistante dal punto di reazione. Pertanto, una coppia è staticamente equivalente a una semplice flessione. La coppia è un momento in cui i funzionali hanno la tendenza a torcere un corpo attorno al proprio asse di rotazione. Un tipico esempio di coppia è un momento torsionale applicato su un albero.
Q.13) Perché i momenti flettenti massimi sono più piccoli quando il valore numerico è lo stesso nelle direzioni positiva e negativa?
Ans: Il momento flettente massimo e il momento flettente minimo dipendono dalla condizione e dalla direzione di applicazione della sollecitazione piuttosto che dall'entità della sollecitazione. Un segno positivo denota uno sforzo di trazione e il segno negativo denota compressione. La grandezza massima del momento flettente viene presa per la progettazione, mentre il segno indica se la trave è progettata per condizioni di carico di compressione o di trazione. Di solito, le travi sono progettate per la tensione di trazione poiché è probabile che un materiale ceda sotto tensione e alla fine si rompa.
Q.14) Cos'è l'equazione del momento flettente in funzione della distanza x calcolata dal lato sinistro per una trave semplicemente appoggiata di campata L portante U.D.L. w per unità di lunghezza?
Ans:
Il carico risultante che agisce sulla trave dovuta a UDL può essere dato da
W = Area di un rettangolo
L = L * l
W = wL
Punto di carico equivalente wL agirà al centro della trave. cioè a L / 2
Il valore della reazione in A e B può essere calcolato applicando la condizione di equilibrio
Per l'equilibrio verticale,
Prendendo il momento attorno ad A, il momento in senso orario è positivo e il momento in senso antiorario è considerato negativo
Mettendo il valore di RB nell'equazione dell'equilibrio verticale otteniamo,
Sia XX la sezione di interesse a una distanza di x dall'estremità A
Secondo la convenzione del segno discussa in precedenza, se iniziamo a calcolare la forza di taglio dal lato sinistro o dall'estremità sinistra della trave, la forza che agisce verso l'alto viene considerata positiva e la forza che agisce verso il basso come negativa. Per il diagramma del momento flettente, se iniziamo a calcolare il momento flettente dal lato sinistro o dall'estremità sinistra della trave, il momento in senso orario viene considerato positivo. Il momento in senso antiorario viene considerato negativo.
Forza di taglio in A
La forza di taglio nella regione XX è
Forza di taglio in B
Momento flettente in A = 0
Momento flettente in X
Momento flettente in B = 0
D.15) Perché la trave a sbalzo ha un momento flettente massimo sul suo appoggio? Perché non ha un momento flettente sulla sua estremità libera?
Ans: Per un trave a sbalzo con il carico puntuale, la trave ha un supporto fisso ad un'estremità e l'altra estremità è libera. Ogni volta che viene applicato un carico sulla trave, solo il supporto resiste al movimento. All'estremità libera non vi è alcuna limitazione del movimento. Quindi, il momento sarà massimo sul supporto e minimo o zero sull'estremità libera.
D.16) Qual è il momento flettente in una trave?
Ans: Il momento flettente cerca di piegare la trave nel piano dell'asta e a causa della trasmissione Momento flettente su una sezione trasversale della trave.
D.17) Dove agiscono tensione e compressione nella flessione delle travi semplicemente appoggiate e in quelle a sbalzo?
Risposta: Per una trave semplicemente appoggiata con carico uniforme agente verso il basso, la posizione della massima sollecitazione di flessione indotta viene agita sulla fibra inferiore della sezione trasversale nel punto medio della trave, mentre la massima sollecitazione di flessione di compressione viene agita sulla fibra superiore della sezione trasversale nel punto medio della campata. Per una trave a sbalzo di una data campata, il massimo sforzo di flessione sarà all'estremità fissa del raggio. Per il carico netto verso il basso, la massima sollecitazione di flessione a trazione viene applicata sulla parte superiore della sezione trasversale e la massima sollecitazione di compressione viene applicata sulla fibra inferiore della trave.
Q.18) Perché stiamo portando il momento flettente sul lato sinistro della trave al punto in cui la forza di taglio è zero?
Ans: Il momento flettente può essere rilevato su qualsiasi lato della trave. In genere è preferibile che se iniziamo a calcolare il momento flettente dal lato sinistro o dall'estremità sinistra della trave, il momento in senso orario viene considerato positivo e il momento in senso antiorario come negativo. Se iniziamo a calcolare la forza di taglio dal lato sinistro o dall'estremità sinistra della trave, la forza che agisce verso l'alto viene considerata positiva e la forza che agisce verso il basso viene considerata negativa in base alla convenzione dei segni.
Q.19) Come utilizziamo la convenzione dei segni nei momenti flettenti e nelle forze di taglio?
Ans: Se iniziamo a calcolare il momento flettente da lato destro o all'estremità destra di il raggio, Momento in senso orario è preso come negativo.e Momento contrario è preso come Positivo. Se iniziamo a calcolare il momento flettente da Lato sinistro o estremità sinistra della trave, Momento in senso orario è preso come Positivo, ed Momento antiorario è preso come Negativo.
Q.20) Come posso rinforzare una trave in acciaio semplicemente appoggiata contro taglio e flessione?
Ans: La resistenza dell'I-Beam, che è semplicemente supportata, può essere aumentata contro le condizioni di taglio e flessione aumentando il momento di inerzia dell'area della trave, aggiungendo irrigidimenti all'anima di I-Beam, cambiando il materiale della trave in un materiale a maggiore resistenza avente una maggiore resistenza allo snervamento. La modifica del tipo di carico influisce anche sulla resistenza della trave.
D.21) Cos'è il punto di controflessione?
Ans: Il punto di controflessione può essere definito come il punto nel diagramma Momento flettente in cui il momento flettente diventa '0'. Questo a volte veniva definito un punto di flessione. Nel punto di controflessione, la curva Momento flettente della trave cambierà segno. È generalmente visto in una trave supportata semplicemente soggetta a momento a metà campata della trave e condizioni di carico combinate di UDL e carichi puntuali.
Per conoscere la forza del materiale (clicca qui)e diagramma del momento flettente CLICCA QUI.
Per saperne di più, leggi Metodo di Macaulay e Metodo dell'area dei momenti.
Sono Hakimuddin Bawangaonwala, un ingegnere di progettazione meccanica con esperienza in progettazione e sviluppo meccanico. Ho completato M. Tech in Ingegneria della progettazione e ho 2.5 anni di esperienza di ricerca. Fino ad ora pubblicati Due articoli di ricerca sulla tornitura di metalli duri e sull'analisi degli elementi finiti delle attrezzature per il trattamento termico. La mia area di interesse è la progettazione di macchine, la resistenza dei materiali, il trasferimento di calore, l'ingegneria termica, ecc. Competente nei software CATIA e ANSYS per CAD e CAE. Altro che Ricerca.
