Obciążenia przekrojowe wspornika

Powiązany artykuł: Aerodynamika, struktura i obciążenia

Jednowymiarowy model wspornika sumuje równomierne obciążenie aerodynamiczne, przeciwny wkład bezwładności i siłę skupioną na końcu.

Dane wejściowe

Długość wspornika.
Od utwierdzenia; musi być nie większe niż długość.
Równomierny rozkład w przyjętym kierunku.
Równomierna masa na długości.
Wkład siły bezwładności.
Siła skupiona na wolnym końcu.

Wyniki

Wypadkowe obciążenie ciągłe50 N/m
Długość części zewnętrznej1.5 m
Siła tnąca w przekroju95 N
Moment zginający w przekroju86.25 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

ParametrWartość
Długość całkowita2 m
Położenie przekroju0.5 m
Obciążenie aerodynamiczne100 N/m
Masa liniowa5 kg/m
Przyspieszenie normalne10 m/s²
Siła końcowa20 N

Oczekiwane wyniki i tolerancje

WynikWartość oczekiwanaTolerancja bezwzględna
Wypadkowe obciążenie ciągłe50 N/m5.0e-8 N/m
Długość części zewnętrznej1.5 m1.5e-9 m
Siła tnąca w przekroju95 N9.5e-8 N
Moment zginający w przekroju86.25 N·m8.625e-8 N·m

Lokalny indeks

Przeszukaj serwis