การวิเคราะห์ลำแสงคืออะไร?

คานถูกนำมาใช้รอบตัวเราในการใช้งานด้านวิศวกรรมเชิงกลและโครงสร้างหลายอย่างพวกเขามักใช้เพื่อสร้างรากฐานหรือการสนับสนุนภายในสำหรับโครงสร้างที่ใหญ่กว่าเช่นอาคารหรือสะพานการวิเคราะห์ลำแสงเป็นเทคนิคที่ใช้ในการออกแบบคานอย่างเพียงพอเพื่อทนต่อแรงและความเครียดในขณะที่ลดน้ำหนักลำแสงความต้องการพื้นที่และต้นทุนวัสดุคานที่ออกแบบมาไม่ถูกต้องสามารถล้มเหลวก่อนกำหนดและมีผลกระทบภัยพิบัติ

การวิเคราะห์ลำแสงต้องมีการผสมผสานระหว่างวิศวกรรมเครื่องกลหลักการออกแบบและคุณสมบัติของวัสดุโดยทั่วไปแล้วกระบวนการจะเกี่ยวข้องกับปัจจัยต่าง ๆ รวมถึงประเภทของแรงที่จะนำไปใช้ช่วงระหว่างการสนับสนุนรูปร่างลำแสงวัสดุและการออกแบบข้อต่อเพื่อให้ลำแสงหนึ่งเชื่อมต่อกับสมาชิกโครงสร้างอื่น ๆการออกแบบลำแสงประเภทต่าง ๆ ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าการโหลดและการติดตั้งตัวอย่างเช่นคานคานคานได้รับการสนับสนุนที่ปลายด้านหนึ่งเท่านั้นและต้องการการออกแบบที่แตกต่างจากคานเรียบง่ายซึ่งรองรับที่ปลายทั้งสองข้าง

คานสามารถสร้างได้โดยใช้วัสดุเดียวเช่นเหล็กกล้าคาร์บอนพวกเขายังสามารถสร้างเป็นโครงสร้างคอมโพสิตหรือลามิเนตประกอบด้วยจำนวนของวัสดุที่แตกต่างกันการก่อสร้างลำแสงจะมีผลต่อการดัดและการโก่งตัวในขณะที่อยู่ภายใต้ภาระการเบี่ยงเบนของลำแสงขึ้นอยู่กับความยาวของมันวิธีการสนับสนุนรูปร่างหน้าตัดวัสดุและที่ใช้แรงเบี่ยงเบนการวิเคราะห์ลำแสงจะกำหนดปริมาณของการดัดและการโก่งตัว

จนกระทั่งเมื่อเร็ว ๆ นี้วิธีการด้วยตนเองโดยใช้ไดอะแกรมแรงและชุดสมการทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการวิเคราะห์ลำแสงวันนี้ขั้นตอนนี้มักจะเสร็จสิ้นโดยใช้ซอฟต์แวร์วิศวกรรมที่ออกแบบมาเพื่อรับข้อมูลอินพุตและกำหนดการออกแบบลำแสงเพื่อให้เป็นไปตามเกณฑ์ประสิทธิภาพโปรแกรมเหล่านี้เสร็จสิ้นการวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์ของความเค้นคานและการเบี่ยงเบนและยังสร้างไดอะแกรมที่แสดงการแจกแจงความเครียดภายในลำแสงภายใต้เงื่อนไขการโหลดต่างๆซอฟต์แวร์การวิเคราะห์ลำแสงใช้วิธีการคำนวณที่เรียกว่าการวิเคราะห์องค์ประกอบ จำกัด (FEA)

การพิจารณาที่สำคัญในการวิเคราะห์ลำแสงคือระยะขอบของความปลอดภัยหรือปัจจัยความปลอดภัย

คานส่วนใหญ่มีปัจจัยด้านความปลอดภัยที่ทำหน้าที่ในการขยายลำแสงในกรณีที่มีการโหลดหรือปัจจัยอื่น ๆ ที่ไม่สามารถคาดการณ์ได้ในการออกแบบลำแสงปัจจัยด้านความปลอดภัยที่มากเกินไปจะผลักดันการออกแบบลำแสงที่มีขนาดใหญ่กว่าที่จำเป็นทำให้เกิดปัญหาเรื่องน้ำหนักและต้นทุนการผลิตที่สูงขึ้นซอฟต์แวร์การวิเคราะห์ลำแสงสามารถวิเคราะห์รูปร่างและวัสดุที่แตกต่างกันเพื่อให้ผู้ใช้สามารถประเมินตัวเลือกและเลือกการออกแบบลำแสงขั้นสุดท้ายที่ปรับอัตราส่วนระหว่างต้นทุนและการใช้งานให้เหมาะสม