پروفیل‌های آلومینیومی بیشتر به عنوان مواد نگهدارنده مانند قاب تجهیزات، حاشیه‌ها، تیرها، براکت‌ها و غیره استفاده می‌شوند. محاسبه تغییر شکل هنگام انتخاب پروفیل‌های آلومینیومی بسیار مهم است. پروفیل‌های آلومینیومی با ضخامت دیواره و سطح مقطع‌های مختلف، تغییر شکل‌های تنشی متفاوتی دارند.
چگونه ظرفیت تحمل بار پروفیل های آلومینیومی صنعتی را محاسبه کنیم؟ ما فقط باید بدانیم که چگونه تغییر شکل پروفیل های آلومینیومی صنعتی را محاسبه کنیم. با دانستن تغییر شکل پروفیل های آلومینیومی صنعتی، می توانیم ظرفیت تحمل بار پروفیل ها را نیز محاسبه کنیم.
بنابراین چگونه می‌توان تغییر شکل را بر اساس نیروی وارد بر پروفیل محاسبه کرد؟
بیایید ابتدا نگاهی به روش‌های اصلی تثبیت پروفیل‌های آلومینیومی بیندازیم. سه نوع وجود دارد: ثابت در یک انتها، ثابت در دو انتها و ثابت در دو انتها. فرمول‌های محاسبه نیرو و تغییر شکل این سه روش تثبیت متفاوت است.
بیایید ابتدا به فرمول محاسبه تغییر شکل پروفیل‌های آلومینیومی تحت بار استاتیک نگاهی بیندازیم:
موارد فوق فرمول‌های محاسبه تغییر شکل بار استاتیکی در حالتی است که یک انتها ثابت، هر دو انتها دارای تکیه‌گاه و هر دو انتها ثابت باشند. از فرمول می‌توان دریافت که مقدار تغییر شکل زمانی که یک انتها ثابت است، بیشترین مقدار را دارد و پس از آن در هر دو انتها تکیه‌گاه قرار دارد و کمترین تغییر شکل زمانی است که هر دو انتها ثابت باشند.
بیایید نگاهی به فرمول محاسبه تغییر شکل تحت بار صفر بیندازیم:
حداکثر تنش خمشی مجاز پروفیل‌های آلومینیومی:
فراتر رفتن از این تنش ممکن است باعث ترک خوردن یا حتی شکستن پروفیل آلومینیومی شود.
متر: چگالی خطی پروفیل آلومینیوم (کیلوگرم بر سانتی‌متر مکعب)
F: بار (نیوتن)
L: طول پروفیل آلومینیوم
E: مدول الاستیک (68600 نیوتن بر میلی‌متر مربع)
I: اینرسی جمعی (cm4)
Z: اینرسی مقطعی (cm3)
گرم: ۹.۸۱ نیوتن بر کیلوگرم نیرو
f: مقدار تغییر شکل (میلی‌متر)
مثالی بزنید.
فرمول محاسبه تغییر شکل نیرویی پروفیل‌های آلومینیومی صنعتی به شرح زیر است. به عنوان مثال، پروفیل آلومینیومی ۴۵۴۵ را در نظر بگیرید، ما از قبل می‌دانیم که طول پروفیل آلومینیومی L=500 میلی‌متر، بار F=800N (1kgf=9.81N) و هر دو انتها به صورت ثابت نگه داشته شده‌اند، بنابراین مقدار تغییر شکل پروفیل آلومینیومی = فرمول محاسبه نیرو برای پروفیل‌های آلومینیومی صنعتی به صورت زیر است: روش محاسبه: مقدار تغییر شکل δ = (800×5003) / 192×70000×15.12×104≈0.05 میلی‌متر. این مقدار تغییر شکل پروفیل آلومینیومی صنعتی ۴۵۴۵ است.
وقتی تغییر شکل پروفیل‌های آلومینیومی صنعتی را می‌دانیم، طول و تغییر شکل پروفیل‌ها را در فرمول قرار می‌دهیم تا ظرفیت باربری را بدست آوریم. بر اساس این روش، می‌توانیم یک مثال بزنیم. محاسبه تحمل بار ۱ متر ۱ متر ۱ متر با استفاده از پروفیل‌های آلومینیومی صنعتی ۲۰۲۰ تقریباً نشان می‌دهد که ظرفیت باربری ۲۰ کیلوگرم است. اگر قاب آسفالت شده باشد، ظرفیت باربری را می‌توان به ۴۰ کیلوگرم افزایش داد.
جدول بررسی سریع تغییر شکل پروفیل آلومینیوم
جدول بررسی سریع تغییر شکل پروفیل آلومینیوم عمدتاً برای توصیف میزان تغییر شکل حاصل از پروفیل‌های آلومینیومی با مشخصات مختلف تحت تأثیر نیروهای خارجی تحت روش‌های مختلف تثبیت استفاده می‌شود. این میزان تغییر شکل می‌تواند به عنوان مرجع عددی برای خواص فیزیکی قاب پروفیل آلومینیوم استفاده شود. طراحان می‌توانند از شکل زیر برای محاسبه سریع تغییر شکل پروفیل‌های آلومینیومی با مشخصات مختلف در حالت‌های مختلف استفاده کنند.
محدوده تحمل اندازه پروفیل آلومینیوم
محدوده تحمل پیچشی پروفیل آلومینیوم
تلرانس عرضی خط مستقیم پروفیل آلومینیوم
تلرانس خط مستقیم طولی پروفیل آلومینیوم
تحمل زاویه پروفیل آلومینیوم
در بالا، محدوده تحمل ابعادی استاندارد پروفیل‌های آلومینیومی را به تفصیل فهرست کرده‌ایم و داده‌های دقیقی ارائه داده‌ایم که می‌توانیم از آنها به عنوان مبنایی برای تعیین اینکه آیا پروفیل‌های آلومینیومی محصولات واجد شرایط هستند یا خیر، استفاده کنیم. برای روش تشخیص، لطفاً به نمودار شماتیک زیر مراجعه کنید.
ویرایش شده توسط می جیانگ از MAT Aluminum
زمان ارسال: ۱۱ ژوئیه ۲۰۲۴
