مدول مقطع الاستیک S = I/c و شعاع ژیراسیون r = √(I/A) را از ویژگیهای یک مقطع استخراج کنید، با بررسی اختیاری مدول مقطع مورد نیاز از ممان و تنش مجاز.
ممان اینرسی I، فاصله تار انتهایی c و سطح A را برای S = I/c و r = √(I/A) وارد کنید.
اختیاری: یک ممان و تنش مجاز وارد کنید تا مدول مقطع مورد نیاز تعیین شود.
درباره این ابزار
ماشینحساب مدول مقطع و شعاع ژیراسیون یک ابزار رایگان و درونمرورگری است که ویژگیهای یک مقطع را به دو عددی که برای تعیین ابعاد اعضا استفاده میشود تبدیل میکند: مدول مقطع الاستیک S = I/c و شعاع ژیراسیون r = √(I/A). ممان اینرسی سطح I، فاصله تار انتهایی c و سطح A را وارد کنید. همه چیز بهصورت محلی در مرورگر شما محاسبه میشود، پس ورودیهای شما روی دستگاهتان میمانند.
مدول مقطع S = I/c ممان خمشی را از طریق σ = M/S به تنش مرتبط میکند، پس تیری با S بزرگتر ممان بیشتری را برای همان تنش حمل میکند. شعاع ژیراسیون r = √(I/A) اندازهگیری میکند که سطح چقدر مؤثر از محور پخش شده است و مستقیماً به نسبت لاغری ستون KL/r وارد میشود. در حالت اختیاری تعیین ابعاد، یک ممان خمشی M و یک تنش مجاز σ_allow وارد کنید و ابزار مدول مقطع مورد نیاز S_req = M/σ_allow را محاسبه میکند، سپس گزارش میدهد که آیا مقطعی که وارد کردهاید (S) در برابر آن قبول میشود یا مردود. SI (mm⁴، mm، mm²، N·m، MPa) یا امپریال (in⁴، in، in²، lbf·in، psi) را انتخاب کنید.
بهعنوان یک مثال حلشده، مقطعی با I = 10,000,000 mm⁴، c = 100 mm و A = 5,000 mm² دارای S = I/c = 100,000 mm³ و r = √(I/A) = √2,000 ≈ 44.7 mm است. اگر باید M = 8,000 N·m را در تنش مجاز 100 MPa حمل کند، مدول مورد نیاز S_req = 8,000 × 1000 / 100 = 80,000 mm³ است — پس مقطع 100,000 mm³ با حاشیه قبول میشود. مدول مقطع مقدار الاستیک است؛ طراحی پلاستیک بهجای آن از مدول پلاستیک Z استفاده میکند.
پرسشهای پرتکرار
مدول مقطع چیست؟
مدول مقطع الاستیک S = I/c است، که در آن I ممان اینرسی سطح و c فاصله تا تار انتهایی است. ممان خمشی را از طریق σ = M/S به بیشینه تنش پیوند میدهد، پس S بزرگتر یعنی مقطع در تنش کمتری در برابر خمش مقاومت میکند. واحدها mm³ یا in³ هستند.
شعاع ژیراسیون برای چه استفاده میشود؟
شعاع ژیراسیون r = √(I/A) توصیف میکند که سطح یک مقطع چقدر از یک محور پخش شده است. عبارت کلیدی در نسبت لاغری ستون KL/r است: r بزرگتر یعنی ستونی چاقتر و مقاومتر در برابر کمانش برای همان طول و شرایط انتهایی.
بررسی S مورد نیاز چگونه کار میکند؟
یک ممان خمشی M و یک تنش مجاز σ_allow وارد کنید و ابزار حداقل مدول مقطع مورد نیاز، S_req = M/σ_allow را محاسبه میکند. سپس S واقعی مقطع شما S = I/c را با S_req مقایسه میکند و اگر S ≥ S_req قبول (PASS) و در غیر این صورت مردود (FAIL) گزارش میدهد. M و σ_allow را خالی بگذارید تا این بررسی رد شود.
این مدول مقطع الاستیک است یا پلاستیک؟
این مدول مقطع الاستیک است، S = I/c، معتبر تا زمانی که تنشها زیر تسلیم بمانند. طراحی پلاستیک (حالت حدی) فولاد از مدول مقطع پلاستیک Z استفاده میکند که بزرگتر است؛ اگر برای ظرفیت پلاستیک طراحی میکنید، بهجای S الاستیک محاسبهشده اینجا از Z استفاده کنید.