This calculator measures the axial deformation, or the 長さの変化, of an object when a specified force is applied along its length. The results from this calculator are vital for engineers to ensure that the materials and designs used in construction and manufacturing can withstand expected loads without excessive deformation that could lead to 構造の 失敗。
軸変形計算式
軸方向の変形を計算する式は、 フックの法則これは、材料のひずみ(変形)が加えられた応力に正比例することを説明しています。
どこ:
- 軸方向変形(δ): 加えられた力による長さの変化。ミリメートルやインチなどの単位で測定されます。
- 力(F): 軸力 物体に適用される力で、通常はニュートンまたはポンド単位で測定されます。
- 長さ(L): 力が加えられる前の物体の元の長さ。メートルまたはフィートで測定されます。
- エリア(A): 物体の断面積。平方メートルまたは 平方インチ.
- 弾性率 (E): 弾性係数とも呼ばれ、力が加えられたときに材料が弾性的に(つまり、永久的に)変形する能力の尺度です。パスカルまたは psi(平方インチあたりの重量)で測定されます。
一般用語の表
理解を深めるために、ここに定義表を示します。 キー 軸変形計算機に関連する用語:
契約期間 | 定義 |
---|---|
軸方向変形(δ) | 軸力を受けた物体の長さの変化 |
力(F) | 加えられた軸力 |
長さ(L) | オブジェクトの元の長さ |
エリア(A) | 力が加えられる断面積 |
弾性率 (E) | 剛性を表す材料特性 |
軸変形計算機の例
長さ 2 メートル、断面積 0.01 平方メートル、弾性係数 200 ギガパスカルの鋼棒を考えてみましょう。この棒に 10,000 ニュートンの力が加わると、軸方向の変形は次のように計算されます。
軸方向変形(δ)=(10,000 N * 2 m)/(0.01 m² * 200 GPa)=0.01メートルまたは10ミリメートル
この例では、所定の荷重を受けると鋼棒が 10 ミリメートル伸びることを示しており、エンジニアがこの変形が特定の用途で許容できるかどうかを評価するのに役立ちます。
最も一般的な FAQ
A1: 温度は弾性係数、ひいては軸方向の変形に大きな影響を与えます。ほとんどの材料は温度の上昇とともに膨張するため、同じ荷重でも剛性が低下し、変形が大きくなる可能性があります。
A2: 材料が弾性限界内に留まっている場合、軸方向の変形は通常は可逆的です。ただし、変形が弾性限界を超えて塑性変形に至ると、変形は永久的になります。
A3: 軸方向の変形を計算することは、構造物が意図した荷重に耐えられることを確認するために重要です。過度の変形は構造物の完全性や機能を損なう可能性があります。