Hoe de stijfheidsmodule te berekenen

Inhoud

• Instructies voor lineaire kracht
• Stap 1
• Stap 2
• Stap 3
• Stap 4
• Stap 5
• Stap 6
• Koppelinstructies
• Stap 1
• Stap 2
• Stap 3
• Stap 4
• Stap 5
• Stap 6

De Rigiditeitsmodule, of Afschuifmodule, is een experimenteel afgeleid getal dat de mate van elasticiteit weergeeft die een materiaal vertoont onder schuifspanning. Het is belangrijk voor veel technische problemen, zoals de vraag hoeveel een set verbindingen in een beladen voertuig zal opleveren. De formule voor deze module is de schuifspanning van een materiaal gedeeld door zijn vervorming. Het proces varieert enigszins, afhankelijk van of de schuifspanning het gevolg is van lineaire kracht of koppel.

Instructies voor lineaire kracht

Stap 1

Teken een free-body-diagram. Het is een schematische tekening die het object van interesse toont, geïsoleerd van enig omringend onderdeel. In plaats van onderdelen of externe objecten te tekenen, vervangt u ze door representaties van de vectorkrachten die erdoor worden gecreëerd.

Stap 2

Bereken de hoeveelheid dwarskracht die inwerkt op een schokgedeelte van het object. Dit is gewoon een kwestie van naar het vrije-lichaamdiagram kijken en parallelle krachten optellen of aftrekken.

Stap 3

Bereken het gebied van het gezicht dat wordt beïnvloed door de dwarskracht. Raadpleeg de juiste formules voor onbekende geometrische figuren.

Stap 4

Verdeel de dwarskracht door het gebied van het gezicht waarop het inwerkt. Die reden is de schuifspanning. De schuifspanning wordt gelijkmatig over een vlak verdeeld wanneer deze wordt veroorzaakt door krachten die parallel eraan werken in een enkele richting.

Stap 5

Bepaal de vervorming. Vervorming bepaalt hoeveel het materiaal uitrekt als reactie op de kracht.In het bijzonder is bij een lineaire kracht de vervorming gelijk aan de afstand waarop het materiaal beweegt in de richting van de kracht gedeeld door de lengte tussen de uitgeoefende kracht en het ankerpunt van het materiaal.

Stap 6

Bereken de rigiditeitsmodule door de schuifspanning op het oppervlak te delen door de materiaalvervorming. Hoe groter de Rigidity Module, hoe stijver en minder elastisch het materiaal is.

Koppelinstructies

Stap 1

Teken een free-body-diagram en elimineer alle objecten behalve het interessante.

Stap 2

Voeg de koppels toe of trek ze af, afhankelijk van hun richting, om het bruikbare koppel te vinden dat inwerkt op het betreffende schokgedeelte.

Stap 3

Bereken de torsieconstante. Het beschrijft hoe bestand een bepaalde geometrische figuur is tegen torsie. Raadpleeg de juiste vergelijkingen voor de schoksectie die u analyseert.

Stap 4

Meet de lengte van de torsiekrachtafstand, zoals deze op het gezicht inwerkt, tot het dichtstbijzijnde ankerpunt.

Stap 5

Bekijk de torsiehoek, dat is hoeveel het gezicht heeft gedraaid ten opzichte van het dichtstbijzijnde ankerpunt.

Stap 6

Bereken de rigiditeitsmodule. De verhouding van de torsie tot de torsieconstante is gelijk aan de verhouding van het product van de rigiditeitsmodule en de torsiehoek tot de lengte. U kunt deze vergelijking in een paar stappen oplossen.