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.

Fișă de calcul pentru mecanica nominală controlată

Tensiune axială medie, tensiune de forfecare directă medie și tensiune de încovoiere elastică

Evaluează o singură secțiune documentată și o singură resultantă internă. Fișa de calcul raportează o medie valoare axială/de forfecare directă sau o valoare nominală de încovoiere elastică la fibra extremă valoare de încovoiere elastică—niciodată un vârf local sau o acceptare de proiectare.

Resultante cu semnNormalizare exactă a unitățilorFără presetăriFără tensiune admisibilă

Limitare: determinați mai întâi rezultantele interne dintr-o analiză validă a corpului liber. Găurile, filetele, planele multiple de forfecare, excentricitatea, contactul, concentrarea de tensiuni, distribuția forfecării în grinzi, încărcarea multiaxială, flambajul, plasticitatea, oboseala materialului și ruperea sunt în afara acestei fișe de calcul scalare.

1. Modul de calcul și datele de intrare pentru secțiune

Mod *

Forță resultantă internă *

Utilizați rezultanta axială internă N sau rezultanta de forfecare directă V la secțiunea documentată—nu o încărcare externă neverificată.

Unitatea de forță *

Aria de rezistență A *

Documentați aria netă/brută, găurile/filetele și numărul de planuri de forfecare în înregistrarea secțiunii.

Unitate de suprafață *

Moment încovoietor intern M *

Unitatea de moment *

Modulul de rezistență elastic W = I/c *

Utilizați modulul pentru axa de încovoiere specificată și fibra extremă raportată; secțiunile asimetrice pot necesita valori separate pentru W.

Unitatea modulului de rezistență *

2. Înregistrarea secțiunii controlate

ID înregistrare / element *

Secțiune, element și locație *

Desen / model / sursa calculului *

Ediție / revizie / dată *

Derivarea rezultantei interne și caz de încărcare *

Baza axei/feței pentru Arie sau W *

Regimul materialului și condițiile modelului *

Analist / verificator *

Data înregistrării *

Note

3. Confirmări

Am derivat rezultanta internă introdusă la secțiunea specificată dintr-un caz de încărcare controlat și o convenție de semn.Am verificat aria de rezistență sau modulul de rezistență elastic, inclusiv axa/fața, baza netă/brută, găurile/filetele și numărul de planuri de forfecare, unde este aplicabil.Am verificat ipotezele modului selectat’s: medie axială centrică/de câmp îndepărtat, doar medie de forfecare directă, sau încovoiere simplă elastică liniară cu W corect.Nu voi utiliza acest rezultat scalar nominal ca vârf local, tensiune combinată, valoare admisibilă, factor de siguranță sau acceptare conform codului/proiectării.

4. Rezultat

Valoare nominală cu semn—

Magnitudine—

Clasificare—

Metodă și aplicabilitate

Tensiune normală axială medie

σ_medie = N/A

Rezultanta axială internă prin centrul de greutate al secțiunii.
Medie uniformă, suficient de departe de introducerea sarcinii și de discontinuități.
Nu este încovoiere excentrică sau o tensiune locală la rebrăzătură/filet.

Tensiune medie de forfecare directă

τ_medie = V/A

Raportează doar media pe secțiune.
Distribuția reală, în general, nu este uniformă.
Nu este formula pentru grinzi VQ/(It), tensiunea de contact sau forfecarea de torsiune.

Tensiune nominală de încovoiere elastică

σ_nom = M/W = Mc/I

Încovoiere simplă liniar elastică și axă neutră corectă.
W = I/c pentru axa indicată și fibra extremă.
Nu este tensiune plastică, compozită, de grindă curbă sau vârf local.

Identități dimensionale utilizate: N/mm² = MPa; N·mm/mm³ = MPa. Semnul este păstrat din convenția documentată a forțelor interne. Rezistența, valorile admisibile, factorii parțiali/de siguranță și criteriile de acceptare sunt intenționat absente.

Surse și clasificare

Referință de Mecanică a Universității din Illinois — Tensiuni: distinge tensiunea punctuală de mediile pe secțiune; stabilește condițiile centrice/de câmp îndepărtat pentru media axială uniformă și faptul că distribuția forfecării directe nu poate fi, în general, considerată uniformă.
Referință de Mecanică a Universității din Illinois — Încovoiere: relație de încovoiere liniar elastică σ = −My/I, magnitudinea maximă |M|/S și S = I/c.
NIST SP 811 Appendix B: bază exactă în inci/libră-forță și factori de conversie a tensiunilor publicați.

Clasificare: acestea sunt relații de mecanică generală delimitate, nu formule atribuite ISO, ASME, ASTM, EN sau unui alt standard de proiectare. Orice valoare admisibilă, rezistență, combinație de sarcini, concentrare de tensiuni, metodă de oboseală sau regulă de acceptare necesită sursa sa normativă controlată.