Resolvendo problemas de estática pode ser complicated- cada problema requer uma lista de itens para contabilizar e equações para criar e resolver. Resolver problemas estáticos com facilidade usando esta lista de verificação:
Desenhe um diagrama de corpo livre de todo o sistema.
Além de dimensões e ângulos, você deve incluir quatro grandes categorias de itens em um diagrama de corpo livre construída adequadamente:
cargas externas aplicadas
cargas internas reveladas
reações de apoio
peso próprio
Escrever equações de equilíbrio para calcular quantas reações de apoio desconhecido quanto possível.
Para calcular as forças internas, identificar o tipo de estrutura e escrever suas equações de equilíbrio.
Depois de identificar o tipo de estrutura, então você sabe qual técnica usar para ajudá-lo a escrever suas equações de equilíbrio:
Treliças / membros axiais: Os membros são carregados com apenas forças axiais interno. Para resolver, você pode usar o método de articulações ou o método de secções.
Vigas (flexão membros): Os membros são carregados com forças internas axiais, forças de cisalhamento, e momentos. Para resolver, cortar o membro no local desejado, desenhar um novo diagrama de corpo livre da secção de corte, e escrever equações de equilíbrio.
Frames / Máquinas: Os membros são carregados com forças internas axiais, forças de cisalhamento, e momentos. Para resolver, use o golpe-tudo-apart abordagem para quebrar a estrutura em pedaços menores. Procure por dobradiças internas como lugares comuns para separar a sua estrutura e desenhar diagramas de corpo livre para resolver as forças pino de conexão.
estruturas de cabo: Os membros são construídos a partir de cabos axialmente carregados. Identificar o tipo de carregamento de cabo (concentrado, parabólica / uniforme, ou catenária). Calcula-se a tensão do cabo na posição de máxima SAG conhecida (ou vice-versa).
superfícies submersas: Os membros são submetidos a pressão do fluido. Para resolver, desenhar um diagrama de corpo livre do diagrama de pressão hidrostática que é zero na superfície de fluido e aumenta linearmente com a profundidade. Incluir o peso do fluido de objectos com as faces não verticais.
Estática: Computação Pressões superfície submersa
Ao trabalhar problemas superfície submersa em estática, lembre-se que todas as superfícies submersas têm um fluido agindo sobre eles, causando pressão. Você deve calcular duas pressões: a resultante pressão hidrostática eo peso próprio fluido.
resultante da pressão hidrostática: A resultante pressão hidrostática actua horizontalmente a 0,333z (z é a profundidade do fluido) a partir do fundo da distribuição da pressão.
peso próprio fluido: O peso próprio fluido é
actuando para baixo, para o centroid (Centro geométrico) do espaço de fluido.
Calculando uma região ou do centro da área de carga: Centróides
o centroid ou centro da área de uma região geométrico é o centro geométrico de forma de um objecto. cálculos centróide são muito comuns em estática, se você está calculando a localização do resultante de uma carga distribuída ou determinar o centro de um objeto de massa. Para calcular o centro da área de uma região (ou carga distribuída), você pode calcular o x-coordenar (e as outras coordenadas de modo semelhante) a partir das seguintes equações:
Por regiões distintas: Pode quebrar regiões discretas em formas simples tais como triângulos, rectângulos, círculos, e assim por diante.
Para formas discretas, criando uma tabela simples, como a que se segue para cada coordenar pode ser útil. Você pode criar tantas linhas quanto você precisa para tantas regiões como você tem.
Tabela amostra para o cálculo Centróides para regiões discretas | xEu | UMAEu | xEuUMAEu |
| região 1 | x-distância para a Região 1 | Área da Região 1 | Produto de xEu e AEu |
| TOTAIS | ----------------- | Soma de todos os AEu linhas | Soma de todos os xEuUMAEu linhas |
Estática: Desenvolvimento de cisalhamento e Momento Diagramas
diagramas de cisalhamento e de momento são uma ferramenta estática que os engenheiros criar para determinar a força de cisalhamento interno e momentos em todos os locais dentro de um objeto. Comece por localizar os pontos críticos e desenhar o diagrama de cisalhamento.
Iniciar e parar de estrutura (extremos)
forças concentradas
momentos concentrados
Iniciar e parar de cargas distribuídas
dobradiças internas
locais de apoio
Os pontos de corte zero (V = 0) - por um momento Diagramas somente.
Características importantes para lembrar ao desenhar o diagrama:
forças concentradas provocar um salto instante em cisalhamento.
momentos concentrados causar um salto imediato no momento.
Ordem aumenta de carga para cortar a momento (isto é, 1 de diagrama de ordem de carregamento, segundo cisalhamento fim, terceiro momento do pedido).
O declive do diagrama de momento é igual ao valor de cisalhamento.
Se a área de carga positiva é, a mudança de cisalhamento é positivo. Se a área de revestimento é positiva, a alteração no momento em que é positivo.
Fórmulas Vector cartesianas para Solução de Problemas Estática
Em muitos problemas de estática, você deve ser capaz de criar rapidamente e eficientemente vetores no plano cartesiano. Felizmente, você pode realizar suas criações vetor cartesianas facilmente com as fórmulas úteis vetor nesta lista:
vetores de força e vetores distância são os vectores mais básicas que você lidar com eles.
Estática: Como calcular Momento de uma Força
Em estática, moments são efeitos (de uma força) que causam rotação. Ao calcular o equilíbrio, você deve ser capaz de calcular um momento para cada força em seu diagrama de corpo livre. Para determinar momento de uma força, você usar um dos dois cálculos diferentes, como você pode ver na lista a seguir.
cálculo escalar (em duas dimensões): Para calcular o momento sobre o Ponto O em cálculos escalares, você precisa da magnitude da força e da distância perpendicular do ponto S para a linha de ação da Força F.
cálculo de vetor (para duas ou três dimensões): Para calcular o vector momento sobre um Ponto O em cálculos vetoriais, você deve determinar a Força F na forma vetorial cartesiano e o vetor posição do ponto S para a linha de ação da Força F.
