Contenu
- Base du module de section
- L'équation de module de section
- Qu'est ce que le "Second Moment of Area"?
- Section module de tuyau
- Section Module d'autres formes
- Calculateur de module de section en ligne
Module de section est une propriété géométrique (c'est-à-dire liée à la forme) d'une poutre utilisée en ingénierie structurelle. Dénoté Z, c’est une mesure directe dela force de la poutre. Ce type de module de section est l’un des deux de l’ingénierie, et est appelé spécifiquement le élastique module de section. L’autre type de module élastique est le Plastique module de section.
Les tuyaux et autres formes de tubes sont aussi essentiels que les poutres isolées dans le monde de la construction, et leur géométrie unique implique quele calcul du module de section pour ce type de matériau est différent de celui des autres types. Déterminer le module de section nécessite de connaître divers éléments intrinsèques, ou intégrés et non modifiables,propriétés du matériau en question.
Base du module de section
Différents faisceaux constitués de différentes combinaisons de matériaux peuvent présenter de grandes variations dans la répartition desdes fibres individuelles plus petites dans cette section de la poutre, du tuyau ou de tout autre élément structurel considéré. Les "fibres extrêmes" ou celles situées aux extrémités des sections,sont obligés de supporter une plus grande fraction de la charge à laquelle la section est soumise.
Détermination du module de section Z nécessite de connaître la distance y du centroïde de la section, également appelé le axe neutre, aux fibres extrêmes.
L'équation de module de section
L'équation de module de section pour unobjet élastique est donné par Z = je / y, où y est la distance décrite ci-dessus et je est le deuxième moment d'aire de la section.(Ce paramètre est parfois appelé le moment d'inertie, mais comme il existe d’autres applications de ce terme en physique, il est préférable d’utiliser «deuxième moment de domaine».)
Comme les différents faisceaux ont des formes différentes, les équations spécifiques à différentes sections prennent des formes différentes. Par exemple, celui d’un tube creux tel qu’un tuyau est
Z = bigg ( frac {π} {4R} bigg) (R ^ 4 - R_i ^ 4).
Qu'est ce que le "Second Moment of Area"?
Le deuxième moment de la région je est unpropriété intrinsèque de la section et reflète le fait que la masse de la section peut être répartie de manière asymétrique et influer sur la façon dont les charges sont traitées.
Pensez à un solideporte en acier de taille et de masse données et une de taille et de masse identiques, qui présente presque toute la masse du bord extérieur tout en étant très fine au centre. Intuition et expériencevous dit probablement que cette dernière porte répondrait moins facilement à une tentative de la pousser près de la charnière que la porte de construction uniforme et donc plus massivesitué plus près de la charnière.
Section module de tuyau
L'équation pour le module de section d'un tuyau ou d'un tube creux est donnée par
Z = bigg ( frac {π} {4R} igg) (R ^ 4 - R_i ^ 4).La dérivation de cette équation n’est pas importante, mais parce que les sections transversales des tuyaux sont circulaires (ou sont traitées comme telles pour des raisons de calcul)Si elles sont proches de la forme circulaire), vous vous attendriez à voir une constante π, car elle apparaît lors du calcul des zones de cercles.
En notant que je = Zy, le deuxième moment d'aire je pour une pipe est
I = bigg ( frac {π} {4} bigg) (R ^ 4 - R_i ^ 4).Ce qui signifie que dans cette forme de la sectionéquation de module, y = R.
Section Module d'autres formes
On vous demandera peut-être de trouver le module de section d’un triangle, d’un rectangle ou d’une autre structure géométrique.Par exemple, l'équation d'une section rectangulaire creuse a la forme:
Z = frac {bh ^ 2} {6}où b est la largeur de la section transversale et h est la hauteur.
Calculateur de module de section en ligne
Bien qu'il soit facile de trouver des calculateurs de module de section en ligne pour toutes sortes de formes, il est bon d'avoir une poignée fermesur les équations et pourquoi les variables sont ce qu’elles sont et pourquoi elles apparaissent là où elles apparaissent dans les formules. Un tel calculateur est fourni dans les ressources.