圆形铁管怎么(繁体:麼)钻孔

2025-03-21 16:58:54Biological-SciencesScience

圆铁管和方铁管作梯子哪个承受的力更大?更结实?谢邀。不同的截面形状对梯子的承受能力确实有较大的影响,下面我们一起来详细分析一下。1、梯子基本数据下图为我在网上找到的梯子数据,其宽度最长44cm。梯子主要有2部分组成,立柱和横梁

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圆铁管和方铁管作梯子哪个承受的力更大?更结实?

谢邀。不同的截面形状对梯子的承受能力确实有较大的影响,下面我们一起来详细分析一下。

1、梯子基本数据

下图为我在网上找到的梯子数据,其宽度最长44cm。梯子主要有2部分fēn 组成,立柱和横梁。针对本问题,仅讨论圆管截面和(拼音:hé)方管截面的影响,因此其他条件如长度、材质、外高度、厚度等都一样。

2、梯子的澳门银河(pinyin:de)受力分析

梯子主要由立澳门金沙柱也横梁组成,两者的受力形式不一yī 样,立柱主要承受压载荷,横梁承受横力弯曲载荷。

立柱受自身重力和地面支撑力lì 作用,主要是受压,同时有较小的弯矩作用。由于梯子跨度的问题,这个弯矩相比于压载荷,可以忽略。受压的立柱,只需要考虑横截面积就可以了。横{练:héng}截面积越大,承受能力越强

此时,横截面《繁体:麪》形状对受压立柱几乎没有影响。

横梁两端受立柱的约束,可以简化成[拼音:chéng]两端固定的固定支座。除了重力外,还受到人体的载荷。相比于人体的载荷,自身的结构重力可以忽略。人体tǐ 对横梁的载荷是垂直于横梁轴线的,对于横梁而言,其承受{练:shòu}的是横力弯曲

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横力弯曲的承受{练:shòu}能力主要取决于梁的“高度”,“高度”越高,承受{练:shòu}能力越大。

3、横梁的澳门新葡京应力{pinyin:lì}计算

简单起见,以简支梁代替两端固定支座,且认为横[繁体澳门永利:橫]截面尺寸小于梁的长度,这样我们以欧拉梁来进行计算。

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欧拉梁的应(繁体:應)力计算公式如下。其中,M为力矩,y为距离中[拼音:zhōng]性层的距离,Iz为惯《繁:慣》性矩。

根据这个公式,梁的上下截(读:jié)面处应力最大,此时y=h/2,h为高度(圆截面的半径,方澳门巴黎人截面的高度)。分母Iz与截面尺寸和形状有关。圆管与方管的惯性矩计算如下图,假设B=D,厚度也一样,那么方管的惯性矩大于圆管的惯性矩,两者之比为3pi:3。即:方管的承受弯矩要比圆管的承受弯矩大约1.7倍。

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4、有限元计(繁体:計)算

虽然从理论上,我们知道相同{练:tóng}条件下,方管的承受能力是圆管的1.7倍。不过,肯定有{练:yǒu}同学不太乐意看。所以,这里同时给出有限元解,更加直观。取B=D=20mm,厚度6mm,长度440mm

外载都为1000N的集中力,结果如下。圆管的最大应{练:yīng}力185MPa,方管的最大应力为109MPa,圆管的应力是方管的1.7倍。反过来,若达到相【拼音:xiāng】同的应力,那么方管的载荷是圆管的1.7倍。即:方管的承受能力是圆管的1.7倍

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5、总结(繁体:結)

在梯子其他条件全部相同的情况下(拼音:xià),包括:材质、最大尺寸、厚度,长度等等,方《练:fāng》管的【拼音:de】承载能力是圆管的1.7倍。所以,方管更结实。


当横截面相同的情况下,圆管的承载能力与方管承载能力之比为pi/3,两者较为接近,圆管略强。

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