Obciążenia przekrojowe wspornika
Jednowymiarowy model wspornika sumuje równomierne obciążenie aerodynamiczne, przeciwny wkład bezwładności i siłę skupioną na końcu.
Dane wejściowe
Wyniki
| Wypadkowe obciążenie ciągłe | 50 N/m |
|---|---|
| Długość części zewnętrznej | 1.5 m |
| Siła tnąca w przekroju | 95 N |
| Moment zginający w przekroju | 86.25 N·m |
Obciążenia aerodynamiczne i bezwładnościowe mają przeciwne znaki zgodnie z przyjętą konwencją.
Równania i granice
w_net=w_aero−m′a_n; V=w_net(L−x)+F_tip; M=½w_net(L−x)²+F_tip(L−x)
Belka jest prosta, obciążenia są równomierne, a przekrój analizowany statycznie. Model nie oblicza naprężeń ani ugięcia.
Interpretacja wyniku: Rachunek jest bezpośrednim obliczeniem podanych równań. Nie oznacza to dokładnego odwzorowania obiektu rzeczywistego: trafność fizyczna pozostaje ograniczona przez jawne założenia modelu.
Podstawa konkretnego równania
B. Etkin, L.D. Reid, Dynamics of Flight, 3rd ed. — równania Newtona–Eulera, wiatr względny, małe zaburzenia i pochodne ruchu. Powiązanie z tym kalkulatorem: w_net=w_aero−m′a_n; V=w_net(L−x)+F_tip; M=½w_net(L−x)²+F_tip(L−x).
Odtwarzalny przypadek dla danych domyślnych
Statyczny punkt regresyjny. Wartości wejściowe, oczekiwane wyniki i tolerancje są publikowane, aby zmianę modelu można było wykryć i niezależnie odtworzyć.
Dane wejściowe
| Parametr | Wartość |
|---|---|
| Długość całkowita | 2 m |
| Położenie przekroju | 0.5 m |
| Obciążenie aerodynamiczne | 100 N/m |
| Masa liniowa | 5 kg/m |
| Przyspieszenie normalne | 10 m/s² |
| Siła końcowa | 20 N |
Oczekiwane wyniki i tolerancje
| Wynik | Wartość oczekiwana | Tolerancja bezwzględna |
|---|---|---|
| Wypadkowe obciążenie ciągłe | 50 N/m | 5.0e-8 N/m |
| Długość części zewnętrznej | 1.5 m | 1.5e-9 m |
| Siła tnąca w przekroju | 95 N | 9.5e-8 N |
| Moment zginający w przekroju | 86.25 N·m | 8.625e-8 N·m |