圆钢剪切力计算公式是什么?是否有材质有关?

圆钢剪切力计算公式是什么?是否有材质有关?,第1张

公式:剪切力F(牛)=截面积S(平方毫米)X屈服强度σ(帕);与材质无关;

以直径160的圆钢为例:

抗剪强度=06~08抗拉强度(优质钢为516Kg/mm);计算出S=20096mm;

最大剪切力=08x516x20096=82953千克力;最小剪切力=06x516x20096=62217千克力;

圆钢分为热轧、锻制和冷拉三种。热轧圆钢的规格为55-250毫米。其中:55-25毫米的小圆钢大多以直条成捆的供应,常用作钢筋、螺栓及各种机械零件;大于25毫米的圆钢,主要用于制造机械零件、无缝钢管的管坯等。

扩展资料:

作用在构件两侧面上的外力的合力是一对大小相等,方向相反,作用线相距很近的横向集中力。

在这样的外力作用下,构件的变形特点是:以两力之间的横截面为分界线,构件的两部分沿该面发生相对错动。构件的这种变形形式称为剪切,其截面为剪切面。截面的单位面积上剪力的大小,称为剪应力

剪切应力的计算:在实际计算中,假设在剪切面上剪切应力是均匀分布的。若以A表示剪切面面积,则应力是τ=F/A;τ 与剪切面相切,故称剪切应力。

τ-剪切应力 MPa;F-剪切力 N;A-剪切面积 mm2 剪切力与材质无关,抗剪切能力与材质有关;

参考资料:

-剪切应力

参考资料:

-圆钢

答案:可作图,在圆管内作层流运动的液体中,隔离出一个以管轴为对称轴的管状液体层,设液体层的内径为r,厚度为dr,长度为dL,液层沿管轴向右做等速运动。作用在液体上的力有:流层两端环状表面上作用的总压力为

dP1=2πrdrp

在管状液体层的内表面上,顺流方向作用着摩擦力dF1,设摩擦切应力为τ,则

dF1=2πrdLτ

管流中流速应为有限值,在管轴上也是如此,但在管轴上,r=0,lnr为无穷大,为了维持速度是有限的,就要求c1=0才行,在管壁上,r=r0,u=0,代入式即为圆管液体做层流运动时的流速分布公式。

如图222所示,如果地下水在半径为R的圆形管道中在压力差(P1-P0)作用下做层流运动,则可以假定圆管中任一断面上距圆心任意距离r的一点的流速只与r有关,即u(r)。在圆管水流中选取一半径为r、厚度为dr、长度为L的圆柱环流管,作用在流管上的压力为(P1-P0)πr2,应与作用在圆管表面上的剪切应力-2πrL(r)平衡(Turcotte等,2002),即

图222 圆管模型示意图(据Turcotte等,2002)

地下水科学概论

或者

地下水科学概论

式中:dP/dx为沿水流方向的压力梯度;(r)为圆管断面r处的切应力。

另外,在圆管断面上r处的切应力与流速的径向梯度(du/dr)成正比,可以表示为

地下水科学概论

式中:μ为动力黏滞系数。式(232)中右端取负号是因为流速(u)随r的增加而减小。将式(232)代入式(231),得

地下水科学概论

对u在[u,0]和r在[r,R]求积分,得

地下水科学概论

另一方面,通过半径为r、厚度为dr的圆环的流量为2πru(r)dr,而通过整个断面的流量(Qc)为

地下水科学概论

将式(234)代入式(235),可以求得圆管水流的流量为

地下水科学概论

如果用水头(h)表示,则有

地下水科学概论

式中:ρw为水的密度;g为重力加速度常数;h为水头;R为圆管半径;μ为动力黏滞系数;x为距初始点的距离。由式(237)可以得到圆管的平均流速(vc)的表达式:

地下水科学概论

以及圆管的渗透系数(Kc)的表达式:

地下水科学概论

式中:D为圆管直径。

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