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斷橋隔熱鋁型材的強度計算方法

瀏覽次數:3306 次 發布日期:2012-10-31 03:33:55 信息來源:聊城市開發區型材銷售有限公司|http://www.go2mao.com
 
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兩種計算組合型材截面慣性矩、抵抗矩的方法

  方法一:按照材料力學中組合梁結構進行計算,將其中一種材料轉化為另一種材料,一般將隔熱條等效為鋁條,變成統一的鋁截面,求出等效截面的慣性矩、抵抗矩。

  1、計算原則  

  ①、斷橋隔熱鋁型材截面的一部分是隔熱條,在結合良好的加工條件下,可以認為隔熱條與鋁型材在變形前后保持平截面,應變ε線性分布。 

  ②、兩種材料彈性模量不同,所以在相同應變ε時,應力相差n倍,n為彈性模量之比: n=E1/E2

  式中 E1:鋁型材的彈性模量 

  E2:隔熱條的彈性模量 

  ③、可以將復合截面按彈性模量比轉化為單一材料的等效截面,計算出應力、撓度,隔熱條部分的應力還須轉化為原材料的應力。

  2、求出等效鋁截面  

  將復合截面轉化為單一的鋁截面,基本原則是將隔熱條截面厚度縮小為原來的1/n。因為厚度的縮小對截面的特性如面積A,慣性矩I,截面抵抗矩W的影響是線性變化的,恰好與彈性模量E的變化相補償。即te=t2/n/ 

  式中 te:隔熱條等效厚度
  t2:隔熱條的實際厚度
  n:鋁型材與隔熱條彈性模量之比  

  3、等效截面慣性矩及抵抗矩的計算  

  轉化為統一的鋁材等效截面后,根據材料力學的知識,或采用軟件可很方便的計算出其慣性矩及抵抗矩。

方法二:按JG/T 175-2005附錄B提供的計算截面慣性矩的公式。

  Ief=IS(1-ν)/(1-ν×C)
  IS=  I1+I2+A1a1^2+A2a2^2 
  ν=(A1a1^2+A2a2^2)/IS
  λ^2=c×a^2×l^2/(E×IS×ν×(1-ν))
  C=λ^2/(π^2+λ^2)
  Wef=Ief/Z

  式中:     Ief  ―有效慣性矩(單位為cm4);
  Is ―  剛性慣性矩(單位為cm4);
  ν ― 剛性慣性矩的組合參數;
  C  ―  彈性結合作用參數;
  λ ― 幾何形狀參數;
  l ―  梁的跨度(單位為cm);
  c  ―  組合彈性值(單位為N/mm2);
  E ―   組合彈性模量(單位為N/mm2);
  A1 ―  A1區的截面積(單位為cm2);
  A2 ―  A2區的截面積(單位為cm2);
  a 1 ― A1區形心到隔熱型材形心的距離(單位為cm
  a 2 ―  A2區形心到隔熱型材形心的距離(單位為cm);
  I1 ―   A1區型材慣性矩(單位為cm4);
  I2 ―   A2區型材慣性矩(單位為cm4)。

  注: 因為λ取決于梁的跨度,所以有效慣性矩是跨度的函數。對于大的跨度其值則接近剛性值。

 
 
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