კვადრატული მილი VS მართკუთხა მილი, რომელი ფორმაა უფრო გამძლე?
შესრულების განსხვავებამართკუთხა მილიდაკვადრატული მილისაინჟინრო აპლიკაციებში ის ყოვლისმომცველად უნდა იქნას გაანალიზებული მრავალი მექანიკური პერსპექტივიდან, როგორიცაა სიმტკიცე, სიხისტე, სტაბილურობა და ტარების უნარი.
1. სიმტკიცე (მოღუნვისა და ბრუნვისადმი წინააღმდეგობა)
მოხრის სიმტკიცე:
მართკუთხა მილი: გრძელი მხარის მიმართულებით (სიმაღლის მიმართულება) მოხრის დატვირთვისას, მონაკვეთის ინერციის მომენტი უფრო დიდია და მოხრის წინააღმდეგობა მნიშვნელოვნად უკეთესია, ვიდრე კვადრატული მილის.
მაგალითად, 100×50 მმ მართკუთხა მილის მოხრის სიმტკიცე გრძელი მხარის მიმართულებით უფრო მაღალია, ვიდრე 75×75 მმ კვადრატული მილის.
კვადრატული მილი: ინერციის მომენტი ყველა მიმართულებით ერთნაირია და მოხრის შესრულება სიმეტრიულია, მაგრამ მისი მნიშვნელობა, როგორც წესი, უფრო მცირეა, ვიდრე მართკუთხა მილის გრძელი მხარის მიმართულება იმავე განივი კვეთის ფართობის ქვეშ.
დასკვნა: თუ დატვირთვის მიმართულება ნათელია (მაგალითად, სხივის სტრუქტურა), მართკუთხა მილი უკეთესია; თუ დატვირთვის მიმართულება ცვალებადია, კვადრატული მილი უფრო დაბალანსებულია.
ბრუნვის სიმტკიცე:
კვადრატული მილის ბრუნვის მუდმივა უფრო მაღალია, ბრუნვის დაძაბულობის განაწილება უფრო ერთგვაროვანია და ბრუნვისადმი წინააღმდეგობა უკეთესია, ვიდრე მართკუთხა მილის. მაგალითად, 75×75 მმ კვადრატული მილის ბრუნვისადმი წინააღმდეგობა მნიშვნელოვნად უფრო ძლიერია, ვიდრე 100×50 მმ მართკუთხა მილის.
დასკვნა: როდესაც ბრუნვითი დატვირთვა დომინანტურია (მაგალითად, გადაცემათა კოლოფის ლილვი), კვადრატული მილები უკეთესია.
2. სიმტკიცე (დეფორმაციის საწინააღმდეგო უნარი)
მოხრის სიმტკიცე:
სიხისტე ინერციის მომენტის პროპორციულია. მართკუთხა მილებს გრძელი მხარის მიმართულებით უფრო მაღალი სიხისტე აქვთ, რაც შესაფერისია იმ სცენარებისთვის, რომლებსაც ცალმხრივი გადახრისადმი წინააღმდეგობა სჭირდებათ (მაგალითად, ხიდის სხივები).
კვადრატულ მილებს აქვთ სიმეტრიული ორმხრივი სიმტკიცე და შესაფერისია მრავალმხრივი დატვირთვებისთვის (მაგალითად, სვეტებისთვის).
დასკვნა: სიხისტის მოთხოვნები დამოკიდებულია დატვირთვის მიმართულებაზე. ცალმხრივი დატვირთვებისთვის აირჩიეთ მართკუთხა მილები; ორმხრივი დატვირთვებისთვის - კვადრატული მილები.
3. სტაბილურობა (გამძლეობა)
ადგილობრივი მოღუნვა:
მართკუთხა მილებს, როგორც წესი, უფრო დიდი სიგანისა და სისქის თანაფარდობა აქვთ, ხოლო თხელკედლიანი ნაწილები უფრო მიდრეკილია ლოკალური დეფორმაციისკენ, განსაკუთრებით შეკუმშვის ან ძვრის დატვირთვის ქვეშ.
კვადრატულ მილებს უკეთესი ლოკალური სტაბილურობა აქვთ სიმეტრიული განივი კვეთის გამო.
საერთო მოღუნვა (ეილერის მოღუნვა):
მოღუნვის დატვირთვა დაკავშირებულია განივი კვეთის მინიმალურ შემობრუნების რადიუსთან. კვადრატული მილების შემობრუნების რადიუსი ყველა მიმართულებით ერთნაირია, ხოლო მართკუთხა მილების შემობრუნების რადიუსი მოკლე მხარის მიმართულებით უფრო მცირეა, რაც მათ უფრო მიდრეკილს ხდის შემობრუნებისკენ.
დასკვნა: შეკუმშვისთვის (მაგალითად, სვეტებისთვის) სასურველია კვადრატული მილები; თუ მართკუთხა მილის გრძელი მხარის მიმართულება შეზღუდულია, მისი კომპენსირება შესაძლებელია დიზაინით.
4. ტარების უნარი (ღერძული და კომბინირებული დატვირთვები)
ღერძული შეკუმშვა:
ტარების უნარი დაკავშირებულია განივი კვეთის ფართობთან და სიმსუბუქის კოეფიციენტთან. იგივე განივი კვეთის ფართობის შემთხვევაში, კვადრატულ მილებს უფრო მაღალი ტარების უნარი აქვთ მათი უფრო დიდი ბრუნვის რადიუსის გამო.
კომბინირებული დატვირთვა (კომბინირებული შეკუმშვა და მოხრა):
მართკუთხა მილებს შეუძლიათ ისარგებლონ ოპტიმიზებული განლაგებით, როდესაც მოხრის მომენტის მიმართულება ნათელია (მაგალითად, ვერტიკალური დატვირთვა გრძელ მხარეს); კვადრატული მილები შესაფერისია ორმხრივი მოხრის მომენტებისთვის.
5. სხვა ფაქტორები
მასალის გამოყენება:
მართკუთხა მილები უფრო ეფექტურია და ზოგავს მასალებს ცალმხრივი მოხრის დროს; კვადრატული მილები უფრო ეკონომიურია მრავალმხრივი დატვირთვის დროს.
დაკავშირების მოხერხებულობა:
კვადრატული მილების სიმეტრიის გამო, კვანძების შეერთებები (მაგალითად, შედუღება და ჭანჭიკები) უფრო მარტივია; მართკუთხა მილების შემთხვევაში, მიმართულება უნდა იქნას გათვალისწინებული.
განაცხადის სცენარები:
მართკუთხა მილები: შენობის სხივები, ამწის მკლავები, ავტომობილის შასი (დატვირთვის მკაფიო მიმართულება).
კვადრატული მილები: შენობის სვეტები, სივრცითი ფერმები, მექანიკური ჩარჩოები (მრავალმხრივი დატვირთვები).
გამოქვეყნების დრო: 28 მაისი-2025
