Tensão Máxima para Coluna com Carga Excêntrica Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo
Fórmula Usada
Tensão máxima na ponta da trinca = (Carga excêntrica na coluna/Área da seção transversal da coluna)+(((Carga excêntrica na coluna*Excentricidade da coluna*sec(Comprimento efetivo da coluna*sqrt(Carga excêntrica na coluna/(Módulo de Elasticidade da Coluna*Momento de Inércia))))/2)/Módulo de Seção para Coluna)
σmax = (P/Asectional)+(((P*e*sec(le*sqrt(P/(εcolumn*I))))/2)/S)
Esta fórmula usa 2 Funções, 8 Variáveis
Funções usadas
sec - Secante é uma função trigonométrica que é definida pela razão entre a hipotenusa e o menor lado adjacente a um ângulo agudo (em um triângulo retângulo); o recíproco de um cosseno., sec(Angle)
sqrt - Uma função de raiz quadrada é uma função que recebe um número não negativo como entrada e retorna a raiz quadrada do número de entrada fornecido., sqrt(Number)
Variáveis Usadas
Tensão máxima na ponta da trinca - (Medido em Pascal) - A tensão máxima na ponta da trinca se refere à maior concentração de tensão que ocorre na ponta de uma trinca em um material.
Carga excêntrica na coluna - (Medido em Newton) - Carga excêntrica na coluna refere-se a uma carga que é aplicada em um ponto distante do eixo centroidal da seção transversal da coluna, onde a carga introduz tanto tensão axial quanto tensão de flexão.
Área da seção transversal da coluna - (Medido em Metro quadrado) - A área da seção transversal da coluna é a área do formato que obtemos quando cortamos a coluna perpendicularmente ao seu comprimento, o que ajuda a determinar a capacidade da coluna de suportar cargas e resistir a tensões.
Excentricidade da coluna - (Medido em Metro) - Excentricidade da coluna refere-se à distância entre a linha de ação da carga aplicada e o eixo centroidal da seção transversal da coluna.
Comprimento efetivo da coluna - (Medido em Metro) - Comprimento efetivo da coluna, geralmente representa o comprimento de uma coluna que influencia seu comportamento de flambagem.
Módulo de Elasticidade da Coluna - (Medido em Pascal) - O módulo de elasticidade de uma coluna é uma medida da rigidez ou rigidez de um material, sendo definido como a razão entre a tensão longitudinal e a deformação longitudinal dentro do limite elástico de um material.
Momento de Inércia - (Medido em Quilograma Metro Quadrado) - Momento de inércia, também conhecido como inércia rotacional ou massa angular, é uma medida da resistência de um objeto a mudanças em seu movimento rotacional em torno de um eixo específico.
Módulo de Seção para Coluna - (Medido em Metro cúbico) - O módulo de seção de uma coluna é uma propriedade geométrica de uma seção transversal que mede a capacidade de uma seção de resistir à flexão e é crucial para determinar a tensão de flexão em elementos estruturais.
ETAPA 1: Converter entrada (s) em unidade de base
Carga excêntrica na coluna: 40 Newton --> 40 Newton Nenhuma conversão necessária
Área da seção transversal da coluna: 0.66671 Metro quadrado --> 0.66671 Metro quadrado Nenhuma conversão necessária
Excentricidade da coluna: 15000 Milímetro --> 15 Metro (Verifique a conversão ​aqui)
Comprimento efetivo da coluna: 200 Milímetro --> 0.2 Metro (Verifique a conversão ​aqui)
Módulo de Elasticidade da Coluna: 2 Megapascal --> 2000000 Pascal (Verifique a conversão ​aqui)
Momento de Inércia: 0.000168 Quilograma Metro Quadrado --> 0.000168 Quilograma Metro Quadrado Nenhuma conversão necessária
Módulo de Seção para Coluna: 13 Metro cúbico --> 13 Metro cúbico Nenhuma conversão necessária
ETAPA 2: Avalie a Fórmula
Substituindo valores de entrada na fórmula
σmax = (P/Asectional)+(((P*e*sec(le*sqrt(P/(εcolumn*I))))/2)/S) --> (40/0.66671)+(((40*15*sec(0.2*sqrt(40/(2000000*0.000168))))/2)/13)
Avaliando ... ...
σmax = 83.1280776148404
PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída
83.1280776148404 Pascal -->8.31280776148403E-05 Megapascal (Verifique a conversão ​aqui)
RESPOSTA FINAL
8.31280776148403E-05 8.3E-5 Megapascal <-- Tensão máxima na ponta da trinca
(Cálculo concluído em 00.004 segundos)

Créditos

Creator Image
Criado por Anshika Arya
Instituto Nacional de Tecnologia (NIT), Hamirpur
Anshika Arya criou esta calculadora e mais 2000+ calculadoras!
Verifier Image
Verificado por Payal Priya
Birsa Institute of Technology (MORDEU), Sindri
Payal Priya verificou esta calculadora e mais 1900+ calculadoras!

Colunas com carga excêntrica Calculadoras

Módulo de elasticidade dada a deflexão na seção da coluna com carga excêntrica
​ Vai Módulo de Elasticidade da Coluna = (Carga excêntrica na coluna/(Momento de Inércia*(((acos(1-(Deflexão da coluna/(Deflexão da extremidade livre+Excentricidade da carga))))/Distância entre extremidade fixa e ponto de deflexão)^2)))
Carga Excêntrica dada Deflexão na Seção da Coluna com Carga Excêntrica
​ Vai Carga excêntrica na coluna = (((acos(1-(Deflexão da coluna/(Deflexão da extremidade livre+Excentricidade da carga))))/Distância entre extremidade fixa e ponto de deflexão)^2)*(Módulo de Elasticidade da Coluna*Momento de Inércia)
Excentricidade dada Momento na Seção da Coluna com Carga Excêntrica
​ Vai Excentricidade da coluna = (Momento de Força/Carga excêntrica na coluna)-Deflexão da extremidade livre+Deflexão da coluna
Momento na Seção da Coluna com Carga Excêntrica
​ Vai Momento de Força = Carga excêntrica na coluna*(Deflexão da extremidade livre+Excentricidade da carga-Deflexão da coluna)

Tensão Máxima para Coluna com Carga Excêntrica Fórmula

​Vai
Tensão máxima na ponta da trinca = (Carga excêntrica na coluna/Área da seção transversal da coluna)+(((Carga excêntrica na coluna*Excentricidade da coluna*sec(Comprimento efetivo da coluna*sqrt(Carga excêntrica na coluna/(Módulo de Elasticidade da Coluna*Momento de Inércia))))/2)/Módulo de Seção para Coluna)
σmax = (P/Asectional)+(((P*e*sec(le*sqrt(P/(εcolumn*I))))/2)/S)

O que é carga de flambagem ou paralisação?

Carga de flambagem é a carga mais alta na qual a coluna se dobrará. A carga mutiladora é a carga máxima além dessa carga, ela não pode usar mais, se torna desabilitada para usar.

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