Hvad er bjælkeanalyse?
Bjælker bruges rundt omkring os i mange mekaniske og strukturelle tekniske applikationer. De bruges ofte til at skabe et fundament eller intern støtte til en større struktur, såsom en bygning eller en bro. Stråleanalyse er en teknik, der bruges til at designe stråler tilstrækkeligt til at modstå kræfter og stress, mens de minimerer strålevægt, rumbehov og materielle omkostninger. Forkert designede bjælker kan for tidligt mislykkes og have katastrofale effekter.
Beam -analyse kræver en kombination af maskinteknik, designprincipper og materielle egenskaber. Processen involverer typisk faktorer, herunder de typer kræfter, der vil blive anvendt, spændvidden mellem understøtter, bjælkeformen, materialet og design af leddene for at lade en stråle være mekanisk forbundet til andre strukturelle medlemmer. Forskellige typer bjælkedesign er baseret på indlæsnings- og monteringskonfigurationer. For eksempel understøttes udkragede bjælker kun i den ene ende og kræver et andet designend enkle bjælker, der understøttes i begge ender.
bjælker kan konstrueres ved hjælp af et enkelt materiale, såsom kulstofstål. De kan også konstrueres som en sammensat eller lamineret struktur, der består af varierende antal forskellige lag af materialer. Konstruktionen af en bjælke vil påvirke dens bøjning og afbøjning under belastning. Afbøjningen af en bjælke afhænger af dens længde, hvordan den understøttes, dens tværsnitsform, materialet og hvor afbøjningskraften påføres. Stråleanalyse bestemmer mængden af bøjning og afbøjning.
Indtil for nylig var manuelle metoder ved hjælp af kraftdiagrammer og en række komplekse matematiske ligninger nødvendige for stråleanalyse. I dag afsluttes denne procedure normalt ved hjælp af ingeniørsoftware, der er designet til at acceptere inputdata og bestemme et stråledesign for at opfylde præstationskriterierne. Disse programmer gennemfører en matematisk analyse af strålespændinger og afbøjning, og skab også diagrammer, der viser stressfordelinger inden for bjælken under forskellige belastningsbetingelser. Beam Analysis -software bruger en beregningsmetode kendt som Finite Element Analysis (FEA).
En vigtig overvejelse i stråleanalyse er marginen for sikkerhed eller sikkerhedsfaktor . De fleste bjælker har en sikkerhedsfaktor, der tjener til at overdrive strålen i tilfælde af belastning eller andre faktorer, der ikke kan forudsiges i design af bjælken. En overdreven sikkerhedsfaktor vil drive et bjælkedesign, der er større end nødvendigt, hvilket forårsager mulige vægtproblemer og højere fabrikationsomkostninger. Beam Analysis -software kan analysere forskellige bjælkeformer og materialer for at give brugeren mulighed for at vurdere indstillinger og vælge et endeligt stråledesign, der optimerer forholdet mellem omkostninger og funktionalitet.