Wat is de stijfheid van een balk?


Beste antwoord

De stijfheid, k , van een carrosserie is een maat voor de weerstand die een elastisch lichaam biedt tegen vervorming. Voor een elastisch lichaam met een enkele vrijheidsgraad (DOF) (bijvoorbeeld strekken of samendrukken van een staaf), wordt de stijfheid gedefinieerd als

k = Kracht / Verplaatsing

Een punt op een horizontale balk kan bijvoorbeeld zowel een verticale verplaatsing als een rotatie ondergaan ten opzichte van zijn niet-vervormde as. Als er M vrijheidsgraden zijn, moet een M x M-matrix worden gebruikt om de stijfheid op het punt te beschrijven.

In het internationale systeem van eenheden wordt stijfheid doorgaans gemeten in newton per meter. In Engelse eenheden wordt de stijfheid doorgaans gemeten in ponden (lbs) per inch.

Rotatiestijfheid

Twist, door hoek α , van een cilindrische staaf, met lengte L , veroorzaakt door een axiaal moment , M

Een carrosserie kan ook een rotatiestijfheid hebben, k ,

gegeven door k = toegepast moment / rotatie

In het SI-systeem wordt rotatiestijfheid doorgaans gemeten in newtonmeter per radialen

In het SAE-systeem wordt rotatiestijfheid doorgaans gemeten in inch-pounds per graad

Verdere maten van stijfheid worden op een vergelijkbare basis afgeleid, waaronder:

  • afschuifstijfheid – de verhouding van toegepaste afschuiving kracht tot afschuifvervorming
  • torsiestijfheid – verhouding van toegepast torsiemoment tot torsiehoek

Antwoord

U kunt de tekstboeken raadplegen voor technische definities en formules.

In duidelijke en eenvoudige bewoordingen, om uit te leggen aan de gewone lezer die niet bekend is met civiele techniek, of principes van de sterkte van materialen en theorie van constructies, kan het worden uitgelegd als de eigenschap van de balk waardoor deze weerstand biedt tegen afbuigen of buiging onder invloed van uitgeoefende belastingen.

De balkstijfheid is een maat voor deze weerstand en hangt af van de balkafmetingen, oriëntatie en de materiaaleigenschappen waaruit de balk is gemaakt.

Alle drie beïnvloeden deze weerstand. Zelfs de overspanning van de balk is een overweging. Hoe korter de overspanning, des te stijver de balk en des te minder hij doorbuigt onder belasting.

Ik hoop dat dit duidelijk is.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *