我们有了如何计算钢材挠度和 Excel(免费软件) 本文是关于以下主题的说明。本文分享了一张计算表,用于计算在钢支撑方法上施加荷载时会产生多大的挠度。
也从事机械设计。何时计算钢挠度?应该做出什么样的决定?我将尝试用自己的方式总结以下内容,如果你是概念设计的初学者,请继续阅读。我想它会对你有所帮助。
钢变形计算
何时计算钢挠度
根据机器设计类别的不同,生产设备的体积可能相对较大,因此需要对支撑设备的龙门框架和构成设备基础的底座框架进行挠度计算。
计算挠度的原因很简单、摇摆不定的机器容易出现疲劳积累和断裂,或焊缝负载过大和断裂。这种情况也可能发生。通常情况下,钢材的挠度没有经过计算,导致机器框架过于薄弱,加载时挠度过大...为了防止这种情况的发生,机器中使用了经过安全检验的钢材。
在实际机器设计中,这种挠度计算无处不在,通常需要使用非常复杂的计算。如今,可以使用 3D CAD 模型来计算挠度,比传统的手工计算更加精确。然而三维设计中的挠度计算有几个问题,首先是没有模型就无法计算挠度。这意味着
这是显而易见的,但这会造成时间上的巨大损失。当模型完成时,已经相对较晚了。因此,如果模型在这里不够强大,那将是一个非常大的损失。因此在设计机器时,应尽早 "考虑 "钢挠度计算。这是理所当然的。
- 在早期阶段通过计算强度构件的挠度来选择使用的钢材。
- 在设计阶段中期,当可以看到大致载荷时,再次进行检查。
- 在设计阶段结束时,利用 3D 模型对结构进行详细分析,确认没有任何问题。
这将是一个过程。
挠度计算结果的考虑因素和考虑方法。
在机械设计中,尤其是当你从一个新手到被委托进行设计时,你会遇到一些你以前并不关心的问题。
我怎么处理这里的钢铁?
到目前为止,我们都是根据以往的性能毫无顾虑地选择钢材,但当涉及到新设备时,以往的性能只是一个参考,首先,我们意识到我们甚至不知道迄今为止所使用的钢材是如何使用的。
对我来说,这就是我在设计过程开始时遇到的问题。一旦你克服了这个问题,学会了计算挠度以及如何处理计算结果,我想你就会发现,虽然挠度计算可能会很繁琐,但尽早完成计算会减少项目后半期的返工,而且你会发现能够计算挠度对你大有裨益。
主要问题、钢挠度计算中的重要事项。は
- 取得可衡量的成果。
- 要知道,这只是一种计算。
- 挠度计算的结果还应用于制定对策计划。
是的。举例来说,假设您将一根方形管道穿过它,并在中间悬挂一个物体。要计算它的挠度,需要以下信息
- 其结构(悬臂?两端固定?等等)。
- 待评估的距离。
- 所用钢材的纵向弹性模量。
- 横截面次弯矩由载荷作用方向上的几何形状决定。
- 载荷
没错。计算公式在文章末尾有描述,也在 Excel 表中有说明,请查看。假设挠度计算基于上述信息,得出的答案是
- 偏差 = 0.5 毫米
答案是这样的。如何评估这个 "0.5 毫米",是设计人员面临的难题之一。在某些情况下,0.5 毫米的挠度是可以接受的。如果这 0.5 毫米的挠度是一个 NG 决定,该如何处理呢?
- 增加板厚
- 增大钢的尺寸。
这一决定应在设计过程的早期做出。在计算时,我说:"耶!我改变了钢板厚度,现在 0.5 毫米的挠度降到了 0.1 毫米!"这是一个微妙的评估。之所以有这样的微妙之处,是因为木板的厚度不可能永远做得那么厚,这就产生了一个问题,即这种结构首先是否是好的。问题首先在于这种结构是否是一个好主意。此外,如果只顾着 0.5 毫米的微小偏差,就不可能有好的设计。
如果我首先构思了一个粗略的结构,而计算结果显示这种方式会产生 0.5 毫米的挠度,那么我就会把钢板厚度的问题留到最后一刻处理。那么首先要考虑的是,使用更高级的钢材来提高强度有哪些缺点和弊端,如果改变形状,挠度会发生多大变化? 这意味着 从最初的规划来看,机器的设计可能是多余的,或者下一个建筑项目可能需要支撑很大的重物。
总之,最好是为以后的应用而设计。尽可能设计得 "便于日后使用"。对各种钢材进行计算,特别是在狭窄空间内进行设计时,采用能满足节省空间形状挠度的最佳钢材。
初学者无法察觉的自重变形。
在 CAD 设计中,钢材被画成直线。在我的印象中,钢在某种程度上是不可弯曲的、钢在自身重量的作用下会发生偏转。。
如果只看 CAD,您可能不会注意到这一区域,初学者可能尤其难以直观地了解这一区域。无论钢筋有多硬或多结实,钢筋越长,在自重作用下弯曲的程度就越大。想象一下。
简化挠度公式
挠度计算所需信息如下
- F 载荷(公斤)
- L 距离(毫米)
- E 纵向弹性模量(千克/平方毫米)*纵向弹性模量,又称杨氏模量(率),是表示一种或多种材料坚固程度的数值。
- I 截面二次弯矩(毫米4)*截面次弯矩是表示物体因其形状而产生的坚固程度的数值。
- N 使用单位数量(个)
Excel 的挠度计算公式列表
| 支撑和负载条件 | Excel 公式(用于复制) |
| 悬臂固定荷载和集中荷载 | =(f*l^3)/(3*n*e*i) |
| 悬臂固定和等荷载 | =(f*l^3)/(8*n*e*i) |
| 两端固定,集中荷载 | =(f*l^3)/(192*n*e*i) |
| 两端固定,负载相等 | =(f*l^3)/(384*n*e*i) |
| 单侧固定、单侧支撑和集中荷载 | =(7*F*L^3)/(768*N*E*I) |
| 一侧固定,一侧支撑,等负荷 | =(f*l^3)/(185*n*e*i) |
| 双端支撑/集中负载 | =(f*l^3)/(48*n*e*i) |
| 两端支撑,负载相等 | =(5*F*L^3)/(384*N*E*I) |
下载钢挠度计算 Excel(免费软件)
为了尽快完成初步评估,我们重新设计了用于挠度计算的 Excel 表格,并在此处提供。
应计算所用钢材形状的截面次弯矩,并将其包含在 CAD 中。当前列表如下。(今后将增加其他钢材材料)
- 方管截面二次弯矩
- Misumi 铝质车架(HFS、HFSL、NFS、NFSL)
- H 钢
- 槽钢
- 工字钢
请使用
*请访问其他提供更详细挠度计算的网站。
上图
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基本计算
设计计算 本部分包含我在实践中使用的机械设计基本计算说明。 附带计算表的文章和计算表会根据需要进行修订,因此如果您使用它们,请使用最新版本。 如有任何问题,请联系 ...
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