Is F/A the stress at every point?

No. F/A is an average. Uniform axial normal stress requires a centric resultant and a section sufficiently away from load introduction or discontinuities. Direct-shear stress distribution generally is not uniform.

When does M/W give bending stress?

It gives nominal extreme-fiber normal stress for the documented elastic section modulus about the correct bending axis within the linearly elastic simple-flexure model.

Does this worksheet prove safety?

No. It performs no material selection, stress concentration, combined-stress, stability, fatigue, fracture, code or acceptance assessment.

Kontrolloitu nimellismekaniikan laskentataulukko

Keskimääräinen aksiaalinen, keskimääräinen leikkaus- ja kimmoinen taivutusjännitys

Arvioi yksi dokumentoitu poikkipinta ja yksi sisäinen voimavaikutus. Laskentataulukko ilmoittaa keskiarvo akiaalisen/leikkausarvon tai nimellisen äärikuitu- kimmoinen taivutusarvo—ei koskaan paikallista huippua tai suunnittelun hyväksyntää.

Merkityt voimavaikutuksetTarkka yksikkönormalisointiEi esiasetuksiaEi sallittua jännitystä

Raja: määritä sisäiset voimavaikutukset ensin kelvollisesta vapaan kappaleen analyysistä. Reiät, kierteet, useat leikkaustasot, epäkeskisyys, kontakti, jännityskeskittyminen, palkin leikkausjakauma, moniakselinen kuormitus, nurjahdus, plastisuus, väsyminen ja murtuma ovat tämän skalaarisen laskentataulukon ulkopuolella.

1. Laskentatila ja poikkipinnan syötteet

Moodi *

Sisäinen voimavaikutus *

Käytä dokumentoidussa leikkauksessa olevaa sisäistä aksiaalista voimavaikutusta N tai leikkausvoimavaikutusta V—ei vahvistamatonta ulkoista kuormaa.

Voiman yksikkö *

Vastustava pinta-ala A *

Dokumentoi netto-/bruttopinta-ala, reiät/kierteet ja leikkaustasojen määrä poikkipinnan tiedoissa.

Pinta-alayksikkö *

Sisäinen taivutusmomentti M *

Momentin yksikkö *

Kimmoinen poikkileikkausmoduuli W = I/c *

Käytä moduulia ilmoitetulle taivutusakselille ja raportoidulle äärikuitulle; epäsymmetriset poikkipinnat voivat vaatia erillisiä W-arvoja.

Poikkileikkausmoduulin yksikkö *

2. Kontrolloitu poikkipinnan tieto

Tiedoston / kohteen tunnus *

Leikkaus, jäsen ja sijainti *

Piirros / malli / laskentälähde *

Painos / tarkistus / päivämäärä *

Sisäisen voimavaikutuksen johto ja kuormitus tapaus *

Pinta-alan tai W akseli/pinta-perusta *

Materiaaliregiimi ja mallin ehdot *

Analyytikko / tarkistaja *

Mittauspvm *

Huomautukset

3. Vahvistukset

Johtamani syötetty sisäinen voimavaikutus ilmoitetussa leikkauksessa perustuu kontrolloituun kuormitustapaukseen ja merkkisopimukseen.Olen varmistanut vastustavan pinta-alan tai kimmoinen poikkileikkausmoduulin, mukaan lukien akseli/pinta, netto/brutto-perusta, reiät/kierteet ja leikkaustasojen lukumäärä soveltuvin osin.Olen varmistanut valitun tilan oletukset: keskitetty/etäkentän aksiaalinen keskiarvo, vain leikkauskeskiarvo tai lineaarinen kimmoinen yksinkertainen taivutus oikealla W:llä.En käytä tätä nimellistä skalaaritulosta paikallisena huippuna, yhdistettynä jännityksenä, sallittuna arvona, turvakerroin tai standardin/suunnittelun hyväksyntänä.

4. Tulos

Merkitty nimellisarvo—

Suuruus—

Luokitus—

Menetelmä ja sovellettavuus

Keskimääräinen aksiaalinen normaalijännitys

σ_keskiarvo = N/A

Sisäinen aksiaalinen voimavaikutus poikkipinnan painopisteen kautta.
Yhtenäinen keskiarvo riittävän kaukana kuorman johdosta ja epäjatkuvuuksista.
Ei epäkeskistä taivutusta tai paikallista ura-/kierteen jännitystä.

Keskimääräinen leikkausjännitys

τ_keskiarvo = V/A

Raportoi vain poikkileikkauksen keskiarvon.
Todellinen jakauma ei yleensä ole tasainen.
Ei palkin kaavaa VQ/(It), laakerijännitystä tai vääntöleikkausta.

Nimellinen kimmoinen taivutusjännitys

σ_nom = M/W = Mc/I

Lineaarinen kimmoinen yksinkertainen taivutus ja oikea neutraaliakseli.
W = I/c määritellylle akselille ja ääriksielle.
Ei plastista, komposiittia, kaarevaa palkkia tai paikallista huippujännitystä.

Käytetyt dimensionaaliset identiteetit: N/mm² = MPa; N·mm/mm³ = MPa. Etumerkki säilytetään dokumentoidusta sisävoimien merkkisopimuksesta. Lujuus, sallitut arvot, osittais-/turvakertoimet ja hyväksymiskriteerit on tarkoituksellisesti jätetty pois.

Lähteet ja luokittelu

University of Illinois Mechanics Reference — Stress: erottaa pistejännityksen poikkileikkauskeskiarvoista; määrittelee keskipisteen/kaukokentän ehdot tasaiselle aksiaalikeskiarvolle ja että leikkausjännityksen jakaumaa ei yleensä voida olettaa tasaiseksi.
University of Illinois Mechanics Reference — Bending: lineaarinen kimmoinen taivutusrelaatio σ = −My/I, suurin suuruus |M|/S ja S = I/c.
NIST SP 811 Liite B: tarkka tuuma/pound-force-perusta ja julkaistut jännityksen muuntokerroin.

Luokitus: nämä ovat rajoitettuja yleisen mekaniikan suhteita, ei kaavoja, jotka on liitetty ISO-, ASME-, ASTM-, EN- tai muuhun suunnittelustandardiin. Mikä tahansa todellinen sallittu arvo, vastus, kuorman yhdistelmä, jännityskeskittyminen, väsymismenetelmä tai hyväksymissääntö vaatii oman hallitsevan lähteen.