Definition
Scherkraftdiagramm ist die grafische Darstellung der Variation der Scherkraft über den Querschnitt entlang der Länge des Trägers. Mit Hilfe des Scherkraftdiagramms können wir kritische Abschnitte identifizieren, die der Scherung unterliegen, und Konstruktionsänderungen vornehmen, um Fehler zu vermeiden.
Ebenso
Biegemomentdiagramm ist die grafische Darstellung der Variation des Biegemoments über den Querschnitt entlang der Länge des Trägers. Mit Hilfe des Biegemomentdiagramms können wir kritische Abschnitte identifizieren, die Biegungen unterliegen, und Konstruktionsänderungen vornehmen, um Fehler zu vermeiden. Während der Erstellung des Scherkraftdiagramms [SFD] tritt ein plötzlicher Anstieg oder plötzlicher Abfall aufgrund der auf den Träger einwirkenden Punktlast auf, während das Biegemomentdiagramm [BMD] erstellt wird. Es gibt einen plötzlichen Anstieg oder plötzlichen Abfall aufgrund von Paaren, die auf den Balken wirken.
Q.1) Wie lautet die Formel für das Biegemoment?
Die algebraische Summe der Momente über einen bestimmten Querschnitt des Strahls aufgrund von Momenten im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn wird an diesem Punkt als Biegemoment bezeichnet.
Sei W ein Kraftvektor, der an einem Punkt A in einem Körper wirkt. Das Moment dieser Kraft um einen Bezugspunkt (O) ist definiert als
M = W xp
Wobei M = Momentvektor, p = Positionsvektor vom Bezugspunkt (O) zum Angriffspunkt der Kraft A. Die Das Symbol zeigt das Vektorkreuzprodukt an. Es ist einfach, das Moment der Kraft um eine Achse zu berechnen, die durch den Referenzpunkt O verläuft. Wenn der Einheitsvektor entlang der Achse "i" ist, ist das Moment der Kraft um die Achse definiert als
M = i. (W xp)
Wobei [.] Das Punktprodukt des Vektors darstellt.
Q.2) Was ist Biegemoment und Scherkraft?
Ans:
Scherkraft ist die algebraische Summe der Kräfte parallel zum Querschnitt über einen bestimmten Querschnitt des Trägers aufgrund von Aktions- und Reaktionskräften. Die Scherkraft versucht, den Querschnitt des Trägers senkrecht zur Achse des Trägers abzuscheren, und aufgrund dessen ist die entwickelte Scherspannungsverteilung von der neutralen Achse des Trägers parabolisch.
A Biegemoment ist eine Summe der Momente über einen bestimmten Querschnitt des Strahls aufgrund von Momenten im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn. Das Biegemoment versucht, den Träger in der Ebene des Elements zu biegen, und aufgrund der Übertragung des Biegemoments über einen Querschnitt des Trägers ist die Verteilung der entwickelten Biegespannung linear von der neutralen Achse des Trägers.
Q.3) Was ist das Scherkraftdiagramm SFD und das Biegemomentdiagramm BMD?
Ans: Scherkraftdiagramm [SFD] Das Scherkraftdiagramm kann als bildliche Darstellung der Variation der Scherkraft beschrieben werden, die im Balken über den Querschnitt und entlang der Länge des Balkens erzeugt wird. Mit der Hilfe des Scherkraftdiagramms können wir kritische Abschnitte identifizieren, die der Scherkraft unterliegen, und Konstruktionsänderungen vornehmen, um Fehler zu vermeiden.
Ebenso Biegemomentdiagramm [BMD] ist die grafische Darstellung der Variation des Biegemoments über den Querschnitt entlang der Länge des Trägers. Mit Hilfe des Biegemomentdiagramms können wir kritische Abschnitte identifizieren, die Biegungen unterliegen, und Konstruktionsänderungen vornehmen, um Fehler zu vermeiden. Während der Erstellung des Scherkraftdiagramms [SFD] tritt beim Erstellen des Biegemomentdiagramms [BMD] ein plötzlicher Anstieg oder plötzlicher Abfall aufgrund der auf den Balken wirkenden Punktlast auf. Es gibt einen plötzlichen Anstieg oder plötzlichen Abfall aufgrund von Paaren, die auf den Balken wirken.
Q.4) Was ist die Einheit des Biegemoments?
Ans: Biegemoment hat eine Einheit ähnlich einem Paar wie Nm.
Q.5) Warum ist das Moment am Scharnier Null?
Ans: Bei der Scharnierstütze ist die Bewegung in vertikaler und horizontaler Richtung eingeschränkt. Es bietet keinen Widerstand für die Drehbewegung um den Träger. Somit bietet die Unterstützung eine Reaktion auf horizontale und vertikale Bewegung und keine Reaktion auf den Moment. Somit ist der Moment am Scharnier Null.
Q.6) Was ist die Biegung des Trägers?
Ans: Wenn das auf den Balken ausgeübte Moment versucht, den Balken in der Ebene des Elements zu biegen, wird dies als Biegemoment bezeichnet, und das Phänomen wird als Biegen des Balkens bezeichnet.
Q.7) Wie ist der Zustand der Durchbiegung und des Biegemoments in einem einfach gehaltenen Träger?
Antwort: Die Bedingungen für die Durchbiegung und das Biegemoment in einem einfach gehaltenen Träger sind:
- Das maximale Biegemoment, das eine Biegespannung ergibt, muss gleich oder kleiner als die zulässige Festigkeit des Trägermaterials sein.
- Die maximal induzierte Durchbiegung sollte unter dem akzeptablen Niveau liegen, basierend auf der Haltbarkeit für die gegebene Länge, die Periode und das Material des Trägers.
Q.8) Was ist der Unterschied zwischen Biegemoment und Biegespannung?
Ans: Biegemoment ist die algebraische Summe der Momente über einen bestimmten Querschnitt des Strahls aufgrund von Momenten im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn. Das Biegemoment versucht, den Träger in der Ebene des Elements zu biegen, und aufgrund der Übertragung des Biegemoments über einen Querschnitt des Trägers ist die Verteilung der entwickelten Biegespannung linear von der neutralen Achse des Trägers. Beugung Spannung kann als Widerstand definiert werden, der aufgrund des Biegemoments oder durch zwei gleiche und entgegengesetzte Paare in der Ebene des Elements induziert wird.
F.9) Wie hängen die Intensität der Lastscherkraft und die Biegemomente mathematisch zusammen?
Ans: Beziehungen: Sei f = Lastintensität
Q = Scherkraft
M = Biegemoment
Die Änderungsrate der Scherkraft gibt die Intensität der verteilten Last an.
Die Änderungsrate des Biegemoments ergibt nur an diesem Punkt eine Scherkraft.
Q.10) Wie ist das Verhältnis zwischen Belastungsscherkraft und Biegemomenten?
Ans: Die Änderungsrate des Biegemoments gibt nur an diesem bestimmten Punkt eine Scherkraft.
Q.11) Was ist der Unterschied zwischen einem plastischen Moment und einem Biegemoment?
Ans: Das plastische Moment ist definiert als der Maximalwert des Moments, in dem der gesamte Querschnitt seine Streckgrenze oder den zulässigen Spannungswert erreicht hat. Theoretisch ist es das maximale Biegemoment, das der gesamte Abschnitt aushalten kann, bevor eine Last über diesen Punkt hinaus abgegeben wird, was zu einer großen plastischen Verformung führt. Während das Biegemoment die algebraische Summe der Momente über einen bestimmten Querschnitt des Trägers aufgrund von Momenten im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn ist. Das Biegemoment versucht, den Träger in der Ebene des Elements zu biegen, und aufgrund der Übertragung des Biegemoments über einen Querschnitt des Trägers ist die Verteilung der entwickelten Biegespannung linear von der neutralen Achse des Trägers.
Q.12) Was ist der Unterschied zwischen Kraftmoment, Kopplung, Drehmoment, Verdrehmoment und Biegemoment? Wenn zwei gleich sind, was nützt es, unterschiedliche Namen zuzuweisen?
Ans: Ein Moment, ein Drehmoment und ein Paar sind ähnliche Konzepte, die auf einem Grundprinzip des Produkts einer Kraft (oder von Kräften) und einer Distanz beruhen. Ein Kraftmoment kann als Produkt der Kraft und der Länge der Linie formuliert werden, die den Stützpunkt kreuzt und senkrecht zur wirkenden Kraft ist. Das Biegemoment versucht, den Balken in der Ebene des Elements und aufgrund der Übertragung des Biegemoments über einen Querschnitt des Balkens zu biegen.
Ein Paar ist ein Moment, der aus zwei gleich großen Kräften erzeugt wird, die in entgegengesetzter Richtung gleich weit vom Reaktionspunkt entfernt wirken. Daher entspricht ein Paar statisch einer einfachen Biegung. Das Drehmoment ist ein Moment, in dem die Funktion dazu neigt, einen Körper um seine Drehachse zu drehen. Ein typisches Beispiel für ein Drehmoment ist ein Torsionsmoment, das auf eine Welle ausgeübt wird.
Q.13) Warum sind die maximalen Biegemomente am kleinsten, wenn der numerische Wert in positiver und negativer Richtung gleich ist?
Ans: Das maximale Biegemoment und das minimale Biegemoment hängen eher vom Zustand und der Richtung der Spannungsanwendung als von der Größe der Spannung ab. Ein positives Vorzeichen bezeichnet die Zugspannung und das negative Vorzeichen bezeichnet die Kompression. Die maximale Größe des Biegemoments wird für die Bemessung herangezogen, während das Vorzeichen angibt, ob der Träger für Druckbelastungs- oder Zugbelastungsbedingungen ausgelegt ist. Normalerweise sind Träger für Zugspannungen ausgelegt, da ein Material unter Spannung nachgeben und letztendlich reißen kann.
Q.14) Was ist die Biegemomentgleichung als Funktion des Abstandes x, berechnet von der linken Seite für einen einfach abgestützten Balken der Spannweite L, der UDL w pro Längeneinheit trägt?
Ans:
Die resultierende Belastung, die aufgrund von UDL auf den Träger wirkt, kann durch angegeben werden
W = Fläche eines Rechtecks
W = L * W
W = wL
Äquivalente Punktlast wL wirkt in der Mitte des Strahls. dh bei L / 2
Der Wert der Reaktion bei A und B kann unter Anwendung der Gleichgewichtsbedingung berechnet werden
Für das vertikale Gleichgewicht gilt
Moment um A nehmen, Moment im Uhrzeigersinn positiv und Moment gegen den Uhrzeigersinn als negativ
Den Wert von R setzenB in der vertikalen Gleichgewichtsgleichung erhalten wir,
Sei XX der interessierende Abschnitt in einem Abstand von x von Ende A.
Wenn wir gemäß der zuvor diskutierten Vorzeichenkonvention mit der Berechnung der Scherkraft von der linken Seite oder dem linken Ende des Trägers beginnen, wird die nach oben wirkende Kraft als positiv und die nach unten wirkende Kraft als negativ angenommen. Wenn wir für das Biegemomentdiagramm mit der Berechnung des Biegemoments von der linken Seite oder dem linken Ende des Trägers beginnen, wird das Moment im Uhrzeigersinn als positiv angenommen. Gegen den Uhrzeigersinn wird das Moment als negativ angenommen.
Scherkraft bei A.
Die Scherkraft im Bereich XX beträgt
Scherkraft bei B.
Biegemoment bei A = 0
Biegemoment bei X.
Biegemoment bei B = 0
Q.15) Warum hat der Ausleger ein maximales Biegemoment auf seinem Träger? Warum hat es keinen Biegemoment am freien Ende?
Ans: Für einen Kragträger Bei Punktbelastung hat der Balken an einem Ende eine feste Stütze und ein anderes Ende ist frei. Immer wenn eine Last auf den Balken aufgebracht wird, widersteht nur die Stütze der Bewegung. Am freien Ende gibt es keine Bewegungseinschränkung. Der Moment ist also am Stützpunkt maximal und am freien Ende minimal oder null.
Q.16) Was ist das Biegemoment in einem Balken?
Ans: Das Biegemoment versucht, den Balken in der Ebene des Elements und aufgrund der Übertragung von zu biegen Biegemoment über einen Querschnitt des Trägers.
Q.17) Wo wirken Zug und Druck beim Biegen von einfach abgestützten sowie bei freitragenden Trägern?
Antwort: Bei einem einfach abgestützten Balken mit gleichmäßiger, nach unten wirkender Belastung wirkt der Ort der induzierten maximalen Biegezugspannung auf die untere Faser des Querschnitts in der Mitte des Balkens, während die maximale Druckbiegespannung auf die obere Faser wirkt des Querschnitts in der Mitte der Spannweite. Für einen freitragenden Träger einer bestimmten Spannweite beträgt der maximale Biegebeanspruchung wird am festen Ende des Balkens sein. Bei einer nach unten gerichteten Nettolast wirkt die maximale Biegezugspannung auf die Oberseite des Querschnitts und die maximale Druckspannung auf die untere Faser des Trägers.
Q.18) Warum nehmen wir das Biegemoment auf der linken Seite des Trägers so weit, dass die Scherkraft Null ist?
Ans: Das Biegemoment kann auf jeder Seite des Trägers gemessen werden. Es wird im Allgemeinen bevorzugt, dass, wenn wir mit der Berechnung des Biegemoments von der linken Seite oder dem linken Ende des Trägers beginnen, das Moment im Uhrzeigersinn als positiv und das Moment gegen den Uhrzeigersinn als negativ angenommen wird. Wenn wir mit der Berechnung der Scherkraft von der linken Seite oder dem linken Ende des Trägers beginnen, wird die nach oben wirkende Kraft als positiv und die nach unten wirkende Kraft als negativ gemäß der Vorzeichenkonvention angenommen.
Q.19) Wie verwenden wir die Vorzeichenkonvention in Biegemomenten und Scherkräften?
Ans: Wenn wir anfangen, das Biegemoment aus dem zu berechnen rechte Seite oder rechtes Ende von der Strahl, Moment im Uhrzeigersinn wird als genommen Negativ und Gegenmoment wird als genommen Positiv Wenn wir anfangen, das Biegemoment aus dem zu berechnen Linke Seite oder linkes Ende des Balkens, Moment im Uhrzeigersinn wird als genommen Positiv, und Gegen den Uhrzeigersinn wird als genommen Negativ.
F.20) Wie verstärke ich einen einfach gehaltenen Stahl, den ich gegen Scherung und Biegung trage?
Ans: Die Festigkeit des I-Trägers, der einfach abgestützt wird, kann gegen Scher- und Biegebedingungen erhöht werden, indem das Flächenträgheitsmoment des Trägers erhöht wird, indem dem Steg des I-Trägers Versteifungen hinzugefügt werden und das Material des Trägers in a geändert wird Material mit höherer Festigkeit und höherer Streckgrenze. Das Ändern der Art der Belastung wirkt sich auch auf die Stärke des Trägers aus.
Q.21) Was ist der Punkt der Kontraflexur?
Ans: Der Kontraflexionspunkt kann als der Punkt im Biegemomentdiagramm definiert werden, an dem das Biegemoment '0' wird. Dies wird gelegentlich als Wendepunkt bezeichnet. Am Punkt der Kontraflexion ändert die Biegemomentkurve des Trägers das Vorzeichen. Es ist im Allgemeinen in einem einfach gehaltenen Träger zu sehen, der einem Moment in der Mitte des Trägers und kombinierten Belastungsbedingungen von UDL- und Punktlasten ausgesetzt ist.
Wissen über die Festigkeit des Materials (Klicke hier)und Biegemomentdiagramm Hier geht es weiter..
Erfahren Sie mehr über Macaulay-Methode & Moment-Area-Methode.
Ich bin Hakimuddin Bawangaonwala, ein Maschinenbauingenieur mit Fachkenntnissen in mechanischem Design und Entwicklung. Ich habe einen M. Tech in Design Engineering abgeschlossen und verfüge über 2.5 Jahre Forschungserfahrung. Bisher wurden zwei Forschungsarbeiten zum Thema Hartdrehen und Finite-Elemente-Analyse von Vorrichtungen zur Wärmebehandlung veröffentlicht. Mein Interessengebiet ist Maschinendesign, Materialfestigkeit, Wärmeübertragung, Wärmetechnik usw. Ich beherrsche CATIA- und ANSYS-Software für CAD und CAE. Abgesehen von der Forschung.
