Énergie de déformation totale dans l'arbre creux due à la torsion Calculatrice

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Contrainte de cisaillement

✖La contrainte de cisaillement sur la surface de l'arbre est une force tendant à provoquer la déformation d'un matériau par glissement le long d'un plan ou de plans parallèles à la contrainte imposée.ⓘ Contrainte de cisaillement sur la surface de l'arbre [𝜏]			+10% -10%
✖Le diamètre extérieur de l'arbre est défini comme la longueur de la corde la plus longue de la surface de l'arbre circulaire creux.ⓘ Diamètre extérieur de l'arbre [d_outer]			+10% -10%
✖Le diamètre intérieur de l'arbre est défini comme la longueur de la corde la plus longue à l'intérieur de l'arbre creux.ⓘ Diamètre intérieur de l'arbre [d_inner]			+10% -10%
✖Le volume de l'arbre est le volume du composant cylindrique sous torsion.ⓘ Volume de l'arbre [V]			+10% -10%
✖Le module de rigidité de l'arbre est le coefficient élastique lorsqu'une force de cisaillement est appliquée entraînant une déformation latérale. Cela nous donne une mesure de la rigidité d'un corps.ⓘ Module de rigidité de l'arbre [G]			+10% -10%

✖L'énergie de déformation dans le corps est définie comme l'énergie stockée dans un corps en raison de la déformation.ⓘ Énergie de déformation totale dans l'arbre creux due à la torsion [U]

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Formule

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Énergie de déformation totale dans l'arbre creux due à la torsion

Formule

U = \frac{(𝜏^{2}) \cdot (({d outer}^{2}) + ({d inner}^{2})) \cdot V}{4 \cdot G \cdot ({d outer}^{2})}

Exemple

0.013345 KJ = \frac{({0.000004 MPa}^{2}) \cdot (({4000 mm}^{2}) + ({1000 mm}^{2})) \cdot 125.6 m³}{4 \cdot 0.00004 MPa \cdot ({4000 mm}^{2})}

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Énergie de déformation totale dans l'arbre creux due à la torsion Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Énergie de contrainte dans le corps = ((Contrainte de cisaillement sur la surface de l'arbre^2)*((Diamètre extérieur de l'arbre^2)+(Diamètre intérieur de l'arbre^2))*Volume de l'arbre)/(4*Module de rigidité de l'arbre*(Diamètre extérieur de l'arbre^2))
U = ((𝜏^2)*((d_outer^2)+(d_inner^2))*V)/(4*G*(d_outer^2))
Cette formule utilise 6 Variables

Variables utilisées

Énergie de contrainte dans le corps - (Mesuré en Joule) - L'énergie de déformation dans le corps est définie comme l'énergie stockée dans un corps en raison de la déformation.
Contrainte de cisaillement sur la surface de l'arbre - (Mesuré en Pascal) - La contrainte de cisaillement sur la surface de l'arbre est une force tendant à provoquer la déformation d'un matériau par glissement le long d'un plan ou de plans parallèles à la contrainte imposée.
Diamètre extérieur de l'arbre - (Mesuré en Mètre) - Le diamètre extérieur de l'arbre est défini comme la longueur de la corde la plus longue de la surface de l'arbre circulaire creux.
Diamètre intérieur de l'arbre - (Mesuré en Mètre) - Le diamètre intérieur de l'arbre est défini comme la longueur de la corde la plus longue à l'intérieur de l'arbre creux.
Volume de l'arbre - (Mesuré en Mètre cube) - Le volume de l'arbre est le volume du composant cylindrique sous torsion.
Module de rigidité de l'arbre - (Mesuré en Pascal) - Le module de rigidité de l'arbre est le coefficient élastique lorsqu'une force de cisaillement est appliquée entraînant une déformation latérale. Cela nous donne une mesure de la rigidité d'un corps.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Contrainte de cisaillement sur la surface de l'arbre: 4E-06 Mégapascal --> 4 Pascal (Vérifiez la conversion ici)
Diamètre extérieur de l'arbre: 4000 Millimètre --> 4 Mètre (Vérifiez la conversion ici)
Diamètre intérieur de l'arbre: 1000 Millimètre --> 1 Mètre (Vérifiez la conversion ici)
Volume de l'arbre: 125.6 Mètre cube --> 125.6 Mètre cube Aucune conversion requise
Module de rigidité de l'arbre: 4E-05 Mégapascal --> 40 Pascal (Vérifiez la conversion ici)

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

U = ((𝜏^2)*((d_outer^2)+(d_inner^2))*V)/(4*G*(d_outer^2)) --> ((4^2)*((4^2)+(1^2))*125.6)/(4*40*(4^2))

Évaluer ... ...

U = 13.345

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

13.345 Joule -->0.013345 Kilojoule (Vérifiez la conversion ici)

RÉPONSE FINALE

0.013345 Kilojoule <-- Énergie de contrainte dans le corps

(Calcul effectué en 00.004 secondes)

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Crédits

Créé par Anshika Arya

Institut national de technologie (LENTE), Hamirpur

Anshika Arya a créé cette calculatrice et 2000+ autres calculatrices!

Vérifié par Payal Priya

Institut de technologie de Birsa (BIT), Sindri

Payal Priya a validé cette calculatrice et 1900+ autres calculatrices!

< Expression de l'énergie de déformation stockée dans un corps en raison de la torsion Calculatrices

Valeur du rayon 'r' compte tenu de la contrainte de cisaillement au rayon 'r' du centre

Aller Rayon 'r' à partir du centre de l'arbre = (Contrainte de cisaillement au rayon 'r' de l'arbre*Rayon de l'arbre)/Contrainte de cisaillement sur la surface de l'arbre

Rayon de l'arbre compte tenu de la contrainte de cisaillement au rayon r du centre

Aller Rayon de l'arbre = (Rayon 'r' à partir du centre de l'arbre/Contrainte de cisaillement au rayon 'r' de l'arbre)*Contrainte de cisaillement sur la surface de l'arbre

Module de rigidité compte tenu de l'énergie de déformation de cisaillement

Aller Module de rigidité de l'arbre = (Contrainte de cisaillement sur la surface de l'arbre^2)*(Volume de l'arbre)/(2*Énergie de contrainte dans le corps)

Énergie de déformation de cisaillement

Aller Énergie de contrainte dans le corps = (Contrainte de cisaillement sur la surface de l'arbre^2)*(Volume de l'arbre)/(2*Module de rigidité de l'arbre)

Énergie de déformation totale dans l'arbre creux due à la torsion Formule

Quelle est la différence entre l'énergie de déformation et la résilience?

L'énergie de déformation est élastique, c'est-à-dire que le matériau a tendance à récupérer lorsque la charge est retirée. La résilience est généralement exprimée comme le module de résilience, qui est la quantité d'énergie de déformation que le matériau peut stocker par unité de volume sans provoquer de déformation permanente.

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