oppervlaktetraagheid Hiab-giek, in SolidWorks en op papier

[maurits60]

Hallo,
 
Voor een schoolopdracht 2e jaar Werktuigbouw moeten wij een autokraan voor een binnenvaartschip ontwerpen en doorrekenen.
 
Ik heb een Hiab-arm genomen als uitgangspunt. De tot nu toe bekomen gegevens staan in het bestand 'sterkteberekeningen-kraan.pdf' (uitdraai van het programma MathCad).
 
Solidworks rekent automatisch de traagheid uit van een doorsnede. Deze getallen heb ik in de Mathcad file geplakt. En met enkele successievelijke aanpassingen in Solidworks (hogere balk, dunnere wand) kwam ik zo onder het maximum van mijn uitgangspunt van 690MPa voor de 3 delen. De wanddiktes varieren licht, maar dat is moeilijk te zien op de afbeelding
 
Ik heb 2 vragen:
 
SolidWorks verwijst bij de dwarsdoorsnede naar de 'centroid'. Dat is het hart van de doorsnede lijkt me. Op school heb ik net geleerd dat de maximale spanning wordt uitgeoefend in de vezel het verst verwijderd van de 'centroid'. In de centroid, de neutrale as, zou de spanning dan 0 zijn. Maar SW geeft nergens een 0 voor centroid. Hoe zit dat?
 
De indeling van het SW-assenstelsel linksonderin is asgedekt door een educatieve banner. De X-as loopt van links naar rechts door de smalle kant, de Y-as loopt verticaal, door de hoge kant, en de Z-as loopt in de lengterichting, de neutrale as zegmaar. Wanneer ik doe Evaluate>SectionProperties draait het assen stelsel lijkt het. Er verschijnt een assenstelsel in het hart van het aanzicht waarbij Ly wijst door de smalle kant, Lx gaat verticaal langs de hoge kant, en de Z-as zal dan in de lengterichting lopen. Maar dat laatse kun je niet zien natuurlijk. Hoe moet ik de uitdraai lezen van de SWde waarde voor de verschillende xyz-assen?
 
 
Bedankt voor de hulp alvast,
 
maurits

[Rola]

Geen ervaring met SW, maar welke spanning lees je af? Een enkelvoudige of een combinatie spanning (von mises)?

[maurits60]

Ik heb nog geen simulatie gedaan met giekdelen. SW heeft alleen de dwarsdoorsnede van de diverse parts berekend. Ik denk dat ik deze vraag beter kan stellen op het forum Solidworks.
 
Hoe bereken ik met de hand de traagheid van een giekonderdeel? De doorsnede van de giek is een combinatie van een rechthoek en 2 driehoeken. Ik neem aan dat je de traagheid van die 3 apart berekent. Maar het topje van de driehoeken in de giekconfiguratie zitten veel verder van het center van de giek, dan wanneer je de dwarsdoorsnede berekent van die driehoek als een opzichzelfstaande vorm. Dan ligt het centrum in het zwaartepunt van de driehoek zelf. 

[Rola]

Mbv steiner het kwadratisch oppervlakte moment(= traagheidsmoment) uitrekenen.

Sigma = M * e / I

[maurits60]

Die formule ken ik wel. Maar de toelopende boven- en onderkant van de balk maken het geen gewone rechthoek. Moet ik rekenen met een rechthoekige balk met de zwaartepunten van die twee 'driehoeken' als uiterste vezel?
 
mvg maurits

[Rola]

Nee, je zal eerst het kwadratisch oppervlakte moment moeten uitrekenen, dan weet het zwaartepunt en de I.

[boertje125]

het oppervlaktetraagheidsmoment I
van verschillende standaard profielen ten bepaal je door  de afzonderlijke I's bij elkaar op te tellen
en daar vervolgens de verschuiving daar  nog bij te doen (A*e^2)
 
http://werktuigbouw.info/kwadratisch_oppervlakte_moment.html

[maurits60]

Aha, die methode is ook behandeld op school uiteraard. Ik ga ermee aan de slag. Bedankt.