Заспорили мы тут - что прочнее на изгиб квадратная труба 10х10 мм стенка 2 мм или цельный квадрат 10х10 мм? По весу все понятно и по стоимости квадрат победил, а вот по прочности на изгиб, если брать одинаковую длину 30 см. В спорах наши мнения разделились. Давайте вместе подумаем, так как любой из нас с этим может столкнуться, например при изготовлении каркаса для спальника.
Что прочнее на изгиб? СОПРОМАТ - мать механики!
Автор
dukat
, 24 Sep 2015 10:03
Что прочнее квадратная Прочнее квадратная труб а или квадрат
Сообщений в теме: 41
#3 ВНЕ САЙТА
Отправлено 24 September 2015 - 10:27
Заспорили мы тут - что прочнее на изгиб квадратная труба 10х10 мм стенка 2 мм или цельный квадрат 10х10 мм? По весу все понятно и по стоимости квадрат победил, а вот по прочности на изгиб, если брать одинаковую длину 30 см. В спорах наши мнения разделились. Давайте вместе подумаем, так как любой из нас с этим может столкнуться, например при изготовлении каркаса для спальника.
Напряжения в трубе = Изгибающий момент / момент сопротивления
не могу привести расчет для квадрата, вот например для круга сплошного и круга полого
момент сопротивления для круга и полого круга разнятся на коеффициент [1-(dвнутр/Dнаружн)^4]
то есть при отношении диаметров 0,8 (как для стенки 2 мм при 10 мм труб) получим понижение всего 1-0,8*0,8*0,8*0,8=0,6 раз.
не думаю, что изгиб.момент вашего каркаса очень большой, тем более на такой малой длине - берите трубу и стенки потоньше ))
но! сплошной материал - прочнее на изгиб)
Сообщение отредактировал Амиров: 24 September 2015 - 10:33
- Storm и Sanya это нравится
#5 ВНЕ САЙТА
Отправлено 24 September 2015 - 11:20
Я по наитию чувствую что квадратная труба будет прочнее, (правда толщина стенки имеет значение) сопромат уже давно улетел из мыслей и остались только навыки, привычки и опыт на основе древних знаний. Может я и не прав и поэтому будет очень интересно и полезно узнать мнение тех кто силен в сопромате и подобных делах..
Кстати я варил себе кронштейны для полок из такой квадратной трубы, потом испытывал с помощью Английского Джека - давал нагрузку 70 кг на поперечину - выдержала, а мне больше и не надо было. Но кронштейн идет с косынкой из такой же трубы и поэтому тут нет чистоты эксперимента.
#6 ВНЕ САЙТА
Отправлено 24 September 2015 - 11:24
Цельнометаллический брус vs полый брус равного диаметра - по прочности (во всех случаях, и на изгиб, и на кручение) победит цельнометаллический, однозначно. Эта байка насчет того, что труба прочнее сплошного металла из-за путаницы термина - площадь сечения. В трубе площадь сечения часто считают из внешнего диаметра, при этом забывая вычесть из этой площади внутреннюю полость.
- wowan и Поджарый это нравится
#8 ВНЕ САЙТА
Отправлено 24 September 2015 - 11:44
Дмитрий Амиров полностью прав: Цельный квадратный пруток всегда прочнее пустотелого,но незначительно,т.к. внутренние
слои металла практически не работают на изгиб и кручение.
Точно так. Делают их полыми только по 2м причинам - экономия материала и уменьшение веса. Но за счет небольшого снижения прочности, типа уменьшили вес на 80%, но получили уменьшение прочности на 10% (цифры приблизительные, просто чтобы порядок показать).
#9 ВНЕ САЙТА
Отправлено 24 September 2015 - 12:13
Из жизни...
Разборные каркасы спальников из люминиевой квадратной трубы 25х25х2,благополучно выдерживают своих хозяев(под 100кг и за 100кг),уже второй год в 80-х кукурузерах .Самые длинные перемычки 900мм.
Изначально каркас был стальной 20х20х1.5,общий вес 23кг-надоело перекладывать такую тяжесть.
Люминиевый=7кг,намного приятнее),делайте спальник из крылатого металла и не вспоминайте за сапромат,не тот случай.
#11 ВНЕ САЙТА
Отправлено 24 September 2015 - 13:52
Сопромат-это хитрая наука,которая позволяет сделать конструкцию максимально прочной,дешёвой и лёгкой.
Алюминий легче,но дороже в пять раз и нагрузки держит меньше стали.Титан легче стали и такой же прочный и т.д.
Цельный пруток незначительно прочнее полой трубы. Но использовать цельный пруток нежелательно.
Для примера: вес стального прутка длиной 1 м и диаметром 20 мм -2,5 кг.
вес стальной метровой трубы диаметром 37 мм и стенкой 3 мм тоже 2,5 кг.
Попробуйте угадать,что прочнее.
- Rulse это нравится
#13 ВНЕ САЙТА
Отправлено 24 September 2015 - 14:05
Убедительные аргументы, пожалуй труба будет прочнее.Цельный пруток незначительно прочнее полой трубы. Но использовать цельный пруток нежелательно.
Для примера: вес стального прутка длиной 1 м и диаметром 20 мм -2,5 кг.
вес стальной метровой трубы диаметром 37 мм и стенкой 3 мм тоже 2,5
Попробуйте угадать,что прочнее.
#15 ВНЕ САЙТА
Отправлено 24 September 2015 - 16:00
Сопромат-это хитрая наука,которая позволяет сделать конструкцию максимально прочной,дешёвой и лёгкой.
Алюминий легче,но дороже в пять раз и нагрузки держит меньше стали.Титан легче стали и такой же прочный и т.д...
Люминь легче стали почти в три раза.
Насчет цены Вы очень заблуждаетесь, сегодня метр Аl трубы 25х25х2 стоит 44грн, Аl 20х20х2=27грн метр. Стальная 30х30х2=30грн метр.
Легкое усиление конструкции как наружными,так и внутренними "косынками","шинами","уголками","перегородками"-делает любую конструкцию желаемой прочности на любой вид нагрузки.
#18 ВНЕ САЙТА
Отправлено 25 September 2015 - 09:26
труба, в 6 раз
Вот и я думаю что труба прочнее чем монолит, а почему потому что у прута только четыре грани, а у трубы их восемь вместе с внутренними, помните китайскую присказку про одну соломинку и пучок из десяти соломинок что нельзя сломать.
- robos это нравится
Количество пользователей, читающих эту тему: 1
0 пользователей, 1 гостей, 0 скрытых пользователей