채널 프로파일의 "u"대 "n"방향 : 왜 강도 차이가 있습니까?


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예를 들어, 금속 줄자 측정은 "u"방향 일 때 연장되고 똑바로 유지되지만 반대 방향으로 접힐 수 있습니다.

나는 같은 현상이 금속 선반이 상단에 판금을 가지고 있고 상단이 아닌 하단에 플랜지를 갖는 이유라고 생각합니다.

왜 이런거야?

나는 추측하고 있습니다 : 그것은 압축 / 장력의 방향과 좌굴 때문입니다. 압축되는 긴 재료 조각이 짧은 조각보다 버클 링되기 쉽습니다. 한 방향에서 좌굴은 벽이 높이를 가로 지르는 경우에만 발생할 수 있지만 다른 방향에서는 압축이 채널의 전체 길이에 걸쳐 작용합니까?

상식적인 접근과 수학적 접근은 모두 환영합니다. 빔 프로파일 또는 이와 유사한 "관성 모멘트"값을 사용하여 공식이 잘 정립되어 있다고 가정합니다.

답변:


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당신이 올바른지.

"u"또는 "n"방향의 채널 섹션은 가로 x 축을 기준으로 분명히 비대칭입니다. 이것은 중심이 높이의 중간 지점에 있지 않음을 의미합니다. 대신, 중심이 개구부보다 웹에 더 가깝습니다.

중심으로부터의 거리 에서의 주어진 섬유에서의 응력은 굽힘에서의 와 동일하기 때문에, 웹에서의 응력은 플랜지.y

σ=MyI

금속 줄자 예제를 사용하면 다른 지지대가없는 열린 줄자는 캔틸레버처럼 동작하며 회전은 줄자의 "입"에 고정됩니다. 따라서 음의 굽힘 모멘트 (하부 압축)에있게됩니다.

줄자는 매우 가늘 기 때문에 장력으로 인한 단순한 붕괴보다는 압축으로 인한 좌굴에 더 민감합니다. 따라서 좌굴을 피하려면 줄자를 "u"방향으로 측정하여 압축 응력을 줄이고 인장 응력을 높이십시오. "n"방향에서, 응력은 낮은 장력과 높은 압축률 (따라서 좌굴에 대한 낮은 저항)로 반전됩니다.

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