方铁管之间怎么固定?用铁片两端分别与两段方铁管以铆钉或者焊接的方式分别固定。或者直接将两段方铁管焊接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
方铁管之间怎么固定?
用铁片两端分别与两段方铁管以铆钉或者焊接的方式分别固定。或者直接将两段方铁管焊接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【pinyin:tī】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。针对本问题【pinyin:tí】,仅讨论圆管截面和方管截面的影响,因此其他条件如长度、材(拼音:cái)质、外高度、厚度等都一样。
2、梯子澳门新葡京[拼音:zi]的受力分析
梯子主要由[练:yóu]立柱也横梁组成,两者的受力形式不一样,立柱主要承受压载荷,横梁承受【pinyin:shòu】横力弯曲载荷。
立柱受(pinyin:shòu)自身重力和地面支撑力作用,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【pinyin:gè】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。横截面积越大,承受能力越强
此时,横截面形状对受shò澳门新葡京u 压立柱几乎没有影响。
横梁两端受立柱的约束,可以(拼音:yǐ)简化成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(拼音:gòu)重力可以忽略。人体对横梁的载荷是垂直于横梁轴线的,对于横梁而言,其承受的是横力弯曲
横[繁体:橫]力弯曲的承受能力主要取决于【pinyin:yú】梁的“高度”,“高度”越高,承受能力越大(练:dà)。
3、横梁的应力计算
简单起见《繁:見》,以简支梁代替两端固定支座(拼音:zuò),且认为横截面尺寸小于梁的长度,这样(繁体:樣)我们以欧拉梁来进行计算。
欧拉梁的应力计算公式如下。其中,M为力矩,y为距(jù)离【繁体:離】中性层的距离,Iz为惯性矩。
根据这个公式,梁的上下截面处应力最大,此时y=h/2,h为高度(圆截面的半径,方截面的高度)。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,厚度亚博体育也一样,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shòu 弯矩要比圆管的承受弯矩大约1.7倍。
4澳门新葡京、有《拼音:yǒu》限元计算
虽然从理论上,我们知道相同条件下,方管的承受能力是圆管的1.7倍。不过,肯定{dìng}有同学不太乐意看。所以,这里同时给出有限元解,更(拼音:gèng)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。圆管的最大应力185MPa,方管的最大应力为109MPa,圆管的【练:d直播吧e】应力是方管的1.7倍。反过来,若达到相同的应力,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
5、总(繁体:總)结
在梯(pinyin:tī)子其他条件全部相[练:xiāng]同的情况下,包括:材质、最大尺寸(练:cùn)、厚度,长度等等,方管的承载能力是圆管的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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