Wenn ein Metallstück gebogen wird, wird eine Oberfläche gedehnt, während die andere Oberfläche zusammengedrückt wird. Es gibt dann einen Bereich zwischen den beiden Oberflächen, der keiner Spannung ausgesetzt ist und als neutrale Achse bezeichnet wird. Die maximale Spannung tritt an der Oberfläche des Trägers auf, die am weitesten von der neutralen Achse entfernt ist. Dies wird als "maximale Oberflächenspannung" bezeichnet und wird typischerweise durch das Sigma-Zeichen dargestellt. Um die maximale Oberflächenspannung zu berechnen, müssen Sie das Biegemoment, den Abstand von der neutralen Achse zur Außenfläche, an der die maximale Spannung auftritt, und das Trägheitsmoment kennen.
Schritt 1
Berechnen Sie das Biegemoment, dargestellt durch "M." Das Biegemoment oder die Kraft, die zum Biegen des Objekts erforderlich ist, kann mithilfe von Formeln ermittelt werden, die für die Art des zu biegenden Objekts spezifisch sind.
Schritt 2
Berechnen Sie das Trägheitsmoment, dargestellt durch "I." Das Trägheitsmoment, bei dem es sich um den Widerstand des Objekts gegen eine Änderung seiner Drehung handelt, hängt von der Querschnittsform und -dicke ab, nicht von seiner Länge oder Beschaffenheit. Für ein rechteckiges festes Objekt ist I = (b * h ^ 3) / 12, wobei "b" die Breite des Querschnitts ist und "h" das Maß für den Querschnitt in der Richtung ist, in der die Kraft angewendet wird .
Für ein rundes festes Objekt ist I = (pi * r ^ 4) / 4, wobei "r" der Radius des Querschnitts ist.
Schritt 3
Bestimmen Sie den Abstand zwischen der neutralen Achse und der Außenfläche, an der die maximale Spannung auftritt. Dies wird durch "c" dargestellt.
Schritt 4
Berechnen Sie die maximale Oberflächenspannung oder MSS mit der folgenden Gleichung: MSS = (M * c) / I
