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轴向变形计算器

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此计算器测量沿物体长度施加指定力时物体的轴向变形或长度变化。此计算器的结果对于工程师来说至关重要,可确保建筑和制造中使用的材料和设计能够承受预期的负载,而不会发生过度变形,从而导致 结构 失败。

轴向变形计算器公式

轴向变形计算公式是一个基本表达式,由 胡克定律,描述了材料的应变(变形)与施加的应力如何成正比:

参见  在线砂吨位计算器

轴向变形

地点:

  • 轴向变形(δ):由于施加力而导致的长度变化,以毫米或英寸等单位测量。
  • 力 (F)轴向力 施加到物体上的力,通常以牛顿或磅为单位。
  • 长(L):物体在受到任何力之前的原始长度,以米或英尺为单位。
  • 区域 (A):物体的横截面积,以平方米或 平方英寸.
  • 弹性模量 (E):也称为弹性模量,这是衡量材料在施加力时弹性变形(即非永久变形)的能力的指标。以帕斯卡或 psi(磅/平方英寸)为单位。
参见  皮带长度计算器(2 皮带轮系统)

一般条款表

为了加强理解,这里有一个表格定义 与轴向变形计算器相关的术语:

按揭年数定义
轴向变形(δ)物体在轴向力作用下的长度变化
力 (F)施加的轴向力
长(L)物体的原始长度
区域 (A)施加力的横截面积
弹性模量 (E)描述刚度的材料特性

轴向变形计算器示例

假设一根钢棒长度为 2 米,横截面积为 0.01 平方米,弹性模量为 200 千兆帕。如果对该钢棒施加 10,000 牛顿的力,轴向变形将按以下方式计算:

参见  管道焊接时间在线计算器

轴向变形 (δ) = (10,000 N * 2 m) / (0.01 m² * 200 GPa) = 0.01 米或 10 毫米

此例显示,钢棒在承受给定负载时会伸长 10 毫米,有助于工程师评估这种变形是否适合其特定应用。

最常见的常见问题解答

问题 1:温度如何影响轴向变形?

A1:温度会显著影响弹性模量,从而影响轴向变形。大多数材料会随着温度升高而膨胀,这会降低其刚度并在相同负载下增加变形。

问题2:轴向变形可以逆转吗e?

A2:如果材料保持在其弹性极限内,轴向变形通常是可逆的。但是,如果变形超出弹性极限,导致塑性变形,则变形将成为永久性的。

问题 3:为什么了解轴向变形在施工中很重要?

A3:计算轴向变形对于确保结构能够承受预期的负载至关重要。过度变形可能会损害其完整性或功能。

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