Сергей Гаврилов - Расчеты в Excel

Момент инерции прямоугольника по Х-Х со смещенным центром. = 47755.102.

Момент инерции трапеции по оси ХХ. = 73928.5714.

Момент сопрот.изгибу по оси ХХ. = 4312.5 верх; 5750.0 низ;

Радиус инерции оси Х-Х = 8.391..

Далее расчет по оси YY.

Момент инерции по Y-Y одного треугольника Jt = 2812.5..

Момент инерции двух треугольников по Y-Y со смещенным центром. = 106875.0..

Момент инерции прямоугольника по оси Y-Y ( смещения нет ) = 20000.0..

Момент инерции трапеции по оси Y-Y. = 126875.0..

Момент сопрот.изгибу по оси Y-Y. = 5075.0..

Радиус инерции оси Y-Y = 10.9924..

Запись программы в Excel.

Смотри открытый и закрытый листы Е 25.. ( Скачать из приложения ).

В колонке «Е» расчет промежуточных величин.

Параметры сечения шестигранника

Рис. Шестигранник.

Ось Х-Х проходит через Ц.Т. Ось ХХ проходит через вершины на описанном диаметре do.

Ось Y-Y проходит через Ц.Т. и перпендикулярна оси Х-Х.

.d – Вписанный диаметр ( размер под ключ ).

.ss=0,866025403*d*d … Площадь шестигранника через вписанный диаметр.

.do=1,154700538*d … Описанный диаметр.

.ss=0,6495190528*do*do … Площадь шестигранника через описанный диаметр.

.ls=do/2 … Длина грани.

Для дальнейшего расчета представим шестигранник.

Как две трапеции соединенные основаниями.

Далее расчет заимствуем из расчета трапеции.

.h=d/2 … Высота трапеции.

.a=do/2… Верх трапеции ( Длина грани ).

.b=do… Основание трапеции.

Далее расчет трапеции:

.s=h*(b+a)/2.. Площадь трапеции.

Далее расчет по оси Х-Х ( Ось Х-Х параллельна основанию )..

Разложим трапецию на два треугольника и на прямоугольник.

Sp=a*h.. # Площадь прямоугольника.

Jp=h*h*h*a/12.. # Момент инерции прямоугольника.

St=((b-a)/2)*h/2.. # Площадь одного треугольника.

.x=(b-a)/2.. # Основание одного треугольника.

Jt=h*h*h*x/36.. # Момент инерции одного треугольника.

.yt=h/3.. # Нейтральная ось от основания треугольника.

# Центр тяжести системы ( трапеции ) от основания ( нейтральная ось )..

.z=(((St+St)*yt)+(Sp*h/2))/(St+St+Sp).. ( На рисунке z обозначена как V ).

# Момент инерции двух треугольников со смещенным центром.

.at=z-yt.. # Смещение центра тяжести треугольников относительно Ц.Т. трапеции.

Момент инерции двух треугольников по Х-Х со смещенным центром.

Jts=2*(Jt+at*at*(St))..

# Момент инерции прямоугольника по Х-Х со смещенным центром.

.ap=z-(h/2).. # Смещение центра прямоугольника относительно Ц.Т. трапеции.

Jps=Jp+ap*ap*Sp.. Момент инерции прямоугольника по Х-Х со смещенным центром.

.jx=Jps+Jts.. # Момент инерции трапеции по оси ХХ.

Ось ХХ трапеции смещена относительно оси ХХ шестигранника на величину V или z.

Jtz – Момент инерции трапеции по оси смещенной на величину V.

Jtz= jx + V*V*s..

Jse= Jtz+ Jtz.. Момент инерции шестигранника по оси ХХ.

Wse=Jse*2/d.. Момент сопротивления изгибу шестигранника по оси ХХ.

.rm=sqrt(Jse/(s+s))… Радиус инерции оси Х-Х.

Контрольные цифры:

Вписанный диаметр ( размер под ключ ) d = 86,60254038..

Описанный диаметр do = 100..

Площадь шестигранника = 6495,190528..

Запись программы в Excel.

Смотри открытый и закрытый листы Е 26.. ( Скачать из приложения ).

В колонке «Е»расчет промежуточных величин.

Расчет произвольного сечения

Расчет параметров произвольного сечения – эта программа весьма востребована при расчете на прочность разных, особенно сварных, конструкций. Программа часто применяется на практике.

Рис. Приваренный двутавр.

….

….

Для примера:Двутавр № 10 .. Н=100 мм В= 55 мм. Wx= 39,7 куб.см.

Приварен к стальной стенке двумя швами L = 50 мм. Катет шва 10 мм.

Нагружен моментом М=100 кгс*метр.. М=10000 кгс*см..

Рекомендуется с каждего конца шва по 10 мм не учитывать в расчете, так как концы швов низкого качества.

Эфективное сечение шва = 0,7 от катета шва. И так имеем два шва с расчетными: длиной = 30мм.

С сечением 7 мм. Площадь сечения шва S = 210 кв.мм. Растояние по осям швов А=107 мм.

По программе Е_27 находим момент инерции швов; Jх = 1203860 мм в четвертой.

Программа определяет положение центра тяжести комплекса расчетных элементов.

Расчитаем величину растояния от центра тяжести до максимально удаленного от Ц.Т. элемента –

Обозначим максимальное растояние как «Y». Тогда Wx= Jх/Y..

Jх = 120,3860 см в четвертой. Wx=21120,35 куб.мм. Wx=21,12035 куб.см.

Напряжение в металле шва В=М/W.. В=10000/21,12035.. В= 473,48 кгс/кв.см.