ความแข็งของลำแสงคืออะไร?

ในวิศวกรรมโครงสร้างความแข็งของลำแสงเป็นความสามารถของลำแสงในการต้านทานการโก่งตัวหรือดัดเมื่อมีการใช้ช่วงเวลาการดัดงอช่วงเวลาการดัดงอเมื่อใช้แรงใดที่อยู่ตรงกลางของลำแสงคงที่ที่ปลายหนึ่งหรือทั้งสองมันจะเกิดขึ้นหากมีการใช้แรงบิดกับลำแสงแม้ว่าจะเป็นเรื่องธรรมดาในแอพพลิเคชั่นในโลกแห่งความเป็นจริงความแข็งของลำแสงได้รับผลกระทบจากทั้งวัสดุของลำแสงและรูปร่างของส่วนตัดขวางของลำแสง

แรงจูงใจในการออกแบบลำแสงที่ต่อต้านการโก่งตัวนั้นง่ายต่อการชื่นชมในกรณีของสะพานตัวอย่างเช่นคอนกรีตนั้นยอดเยี่ยมสำหรับความแข็งแรงของแรงอัด แต่สะพานที่ทำจากคอนกรีตเพียงอย่างเดียวจะเป็นตัวเลือกที่ไม่ดีคอนกรีตไม่แข็งแรงเมื่องอ;สะพานที่ทำจากคอนกรีตจะลดลงตรงกลางเนื่องจากแรงโน้มถ่วงและมีแนวโน้มที่จะแตกสลายสะพานอาจแข็งแกร่งกว่านี้ถ้ามีรากฐานหรือโครงกระดูกเพื่อป้องกันไม่ให้เบี่ยงเบนตรงกลางมากเกินไป

ความแข็งของลำแสงสามารถคำนวณได้โดยใช้สองปัจจัยปัจจัยแรกคือโมดูลัส

ยืดหยุ่นนี่คือคุณสมบัติของวัสดุที่เกี่ยวข้องกับแนวโน้มของวัสดุที่จะเปลี่ยนรูปหรือยืดออกเมื่อใช้ความเครียดหากลำแสงทำจากสแตนเลสมันจะมีโมดูลัสยืดหยุ่นสูงกว่าอลูมิเนียมนี่เป็นเพราะหากแรงเดียวกันนี้ถูกนำไปใช้กับรูปร่างเดียวกันของทั้งเหล็กและอลูมิเนียมวัตถุเหล็กจะทำให้เสียรูปน้อยลงแม้ว่าโลหะจะไม่เสียรูปมากเมื่อเทียบกับแถบยาง แต่ก็มีพฤติกรรมในลักษณะเดียวกันพวกเขายืดออกตามสัดส่วนว่าแรงดึงออกมาอย่างหนักแค่ไหนดังนั้นลำแสงที่ทำจากวัสดุที่มีโมดูลัสยืดหยุ่นสูงจะมีความแข็งของลำแสงสูงทำให้มีโอกาสน้อยกว่าที่จะโค้งงอ

ปัจจัยอื่น ๆ ในความแข็งของลำแสงคือช่วงเวลาของความเฉื่อยของความเฉื่อยของลำแสงสิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการกระจายวัสดุในแนวตั้งใกล้หรืออยู่ห่างจากกึ่งกลางของลำแสงการออกแบบลำแสงที่ใช้บ่อยในวิศวกรรมโยธาที่มีช่วงเวลาที่สูงของความเฉื่อยคือ I-Beamมันถูกเรียกว่า i-beam เนื่องจากส่วนตัดขวางซึ่งมีรูปร่างเหมือนตัวอักษร 'ฉัน'รูปร่างนี้มุ่งเน้นวัสดุส่วนใหญ่ไปทางด้านล่างและด้านบนของตัดขวางที่มีวัสดุเพียงพอในภูมิภาคกลางเพื่อเชื่อมต่อชิ้นส่วนด้านนอกเหตุผลสำหรับรูปร่างนี้คือการเพิ่มช่วงเวลาของความเฉื่อยในพื้นที่สำหรับวัสดุจำนวนมากวัสดุที่พบบ่อยที่สุดที่ใช้ใน I-beams คือเหล็กซึ่งให้โมดูลัสยืดหยุ่นสูงคุณสมบัติทั้งสองของ i-beam ให้ความแข็งของลำแสงที่สูงมาก