Об этом инструменте
Калькулятор напряжений изгиба в балке — это бесплатный браузерный инструмент, который применяет формулу изгиба σ = M·c/I для определения максимального напряжения изгиба в крайнем волокне балки и, по желанию, максимального поперечного касательного напряжения. Введите изгибающий момент M, осевой момент инерции I и c — расстояние от нейтральной оси до крайнего волокна. Он также выводит момент сопротивления S = I/c — характеристику, которую инженеры используют для подбора балки прямо по допускаемому напряжению. Все вычисления выполняются локально в вашем браузере.
Напряжение изгиба σ = M·c/I, что эквивалентно σ = M/S. Для поперечного сдвига введите поперечную силу V и площадь сечения A и выберите форму сечения: пиковое касательное напряжение τ = k·V/A, где коэффициент k равен 1,5 для сплошного прямоугольника, 4/3 для сплошного круга, 2,0 для тонкостенной трубы или 1,0 для простого среднего V/A. Эта форма общего соотношения τ = VQ/(Ib) отражает пиковый сдвиг у нейтральной оси для распространённых форм. Выберите СИ (Н·м, мм⁴, мм, Н, мм²) с результатами в МПа или британскую систему (lbf·in, in⁴, in, lbf, in²) с результатами в psi.
В качестве примера: балка, несущая M = 10 000 Н·м с I = 10 000 000 мм⁴ и c = 100 мм, имеет σ = (10 000 × 1000 × 100) / 10 000 000 = 100 МПа и момент сопротивления 100 000 мм³. Если она также несёт V = 20 000 Н на прямоугольной площади 5 000 мм², пиковый сдвиг составляет 1,5 × 20 000 / 5 000 = 6 МПа. Это упругие напряжения; сравнивайте их с пределом текучести материала с соответствующим коэффициентом запаса.