L'ingénierie est la vaste branche de la science qui étudie et analyse l'utilisation de systèmes, de structures et de forces; L'ingénierie structurelle est un sous-ensemble de cette discipline qui met l'accent sur la conception et la capacité de support de ces structures pour résister aux forces internes et externes (charge). La force axiale évalue les efforts internes présents dans une structure, souvent présentés par les caractéristiques de ses dimensions. Par exemple, imaginez une poignée de porte attachée à une porte et définissez la transition de dimension en trois segments: la longueur de la pointe de la poignée à la base, la longueur entre la base de la poignée et le bord de la poignée. cadre de montage, et la longueur entre le bord du cadre de montage à l'intersection avec la porte. Chacun de ces segments supporte une charge qui supporte l’ensemble lors de son utilisation.
Identifiez les composants. La force axiale est déterminée par la largeur, la longueur effective et la charge. Elle est mesurée en kilo livres ou en kips (1 000 livres de force). En utilisant l'exemple de porte mentionné ci-dessus, définissez les composants en tant que poignée pour base (ab), base pour cadre de montage (bc) et cadre pour porte (cd).
Identifiez la formule. Une formule générale pour la force axiale est Ned égale 270 fois KN, où E est égal à 7 000 fois MPA, KN égal 1 000 fois Newton et d égal 640,3 fois mm. Supposons que les segments les plus éloignés de l'interception de la porte sont positifs en raison de la force centrifuge et que le plus proche est négatif. Utilisez des longueurs de segment effectives de 40, 50 et 10 pour les segments AB, BC et CD. Calculer la force axiale pour AB comme –FAB moins (40 kips en haut et 40 kips en bas) plus 50 kips plus 10, ce qui équivaut à -20 kips, BC en tant que - FBC plus 50 kips plus 10 kips, ce qui équivaut à 60 kips, et CD en tant que - FCD plus 10 kips, ce qui équivaut à 10 kips.
Utilisez un calculateur de charge axiale. Dessinez le diagramme de force axiale (à main libre) en prenant note de chaque point où une transition se produit, en étiquetant et en mesurant cette section en pouces. Convertissez ensuite les pouces en mètres et entrez les composants pour le diamètre, les bobines et la déviation dans la calculatrice et résolvez pour la force axiale. Des sites Web tels que Engineers Edge, Futek et Engineering Toolbox offrent plusieurs options pour calculer la force axiale dans les structures.