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:
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。
一般条款表
为了加强理解,这里有一个表格定义 键 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:
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。