La ingeniería es la amplia rama de la ciencia que investiga y analiza el uso de sistemas, estructuras y fuerzas; La ingeniería estructural es un subconjunto de esta disciplina que se centra en el diseño y la capacidad de soporte de estas estructuras para resistir las fuerzas internas y externas (carga). La fuerza axial evalúa las fuerzas internas que existen en una estructura, a menudo presentadas por las características de sus dimensiones. Por ejemplo, imagine una vista biseccional de una perilla de puerta sujeta a una puerta y designe la transición de dimensión como tres segmentos: la longitud de la punta de la manija a su base, la longitud entre la base de la manija y el borde de la misma. marco de montaje, y la longitud entre el borde del marco de montaje a la intersección con la puerta. Cada uno de estos segmentos soporta una carga que admite el ensamblaje cuando está en uso.
Identifique los componentes. La fuerza axial está determinada por el ancho, la longitud efectiva y la carga, y se mide en kilo libras o kips (1,000 libras de fuerza). Usando el ejemplo de la puerta antes mencionada, defina los componentes como manija a base (ab), base al marco de montaje (bc) y marco a puerta (cd).
Identifique la fórmula. Una fórmula general para la fuerza axial es Ned igual a 270 veces KN, donde E equivale a 7.000 veces MPA, KN equivale a 1.000 veces Newton yd es igual a 640.3 veces mm. Supongamos que los segmentos más alejados de la interceptación de la puerta son positivos debido a la fuerza centrífuga y que el que está en el armario es negativo. Use longitudes de segmento efectivas de 40, 50 y 10 para los segmentos AB, BC y CD. Calcule la fuerza axial para AB como -FAB menos (40 kips más 40 kips más abajo) más 50 kips más 10, lo que equivale a -20 kips, BC como - FBC más 50 kips más 10 kips, que equivale a 60 kips, y CD como - FCD más 10 kips, lo que equivale a 10 kips.
Use una calculadora de carga axial. Dibuje el diagrama de fuerza axial (mano libre) tomando nota de cada punto donde ocurre una transición y etiquetando y midiendo esta sección en pulgadas. Luego convierta las pulgadas a metros e ingrese los componentes de diámetro, bobinas y deflexión en la calculadora y resuelva la fuerza axial. Sitios web como Engineers Edge, Futek e Engineering Toolbox ofrecen varias opciones para calcular la fuerza axial en las estructuras.
