Шаршы түтік VS тікбұрышты түтік, қай пішін берік?
Арасындағы өнімділік айырмашылығытікбұрышты түтікжәнешаршы түтікинженерлік қолданбаларда беріктік, қаттылық, тұрақтылық және көтергіштік сияқты бірнеше механикалық тұрғыдан жан-жақты талдау қажет.
1. Беріктік (иілуге және бұралуға төзімділік)
Иілу беріктігі:
Тікбұрышты түтік: ұзын бүйірлік бағытта (биіктік бағыты) иілу жүктемесіне ұшыраған кезде, қиманың инерция моменті үлкенірек болады және иілу кедергісі шаршы түтікке қарағанда айтарлықтай жақсы.
Мысалы, 100 × 50 мм тікбұрышты түтіктің ұзын бүйірлік бағыттағы иілу беріктігі 75 × 75 мм шаршы түтікке қарағанда жоғары.
Шаршы түтік: инерция моменті барлық бағытта бірдей, ал иілу өнімділігі симметриялы, бірақ оның мәні әдетте тікбұрышты түтіктің көлденең қимасының астындағы ұзын бүйір бағытынан кіші болады.
Қорытынды: Егер жүктеме бағыты айқын болса (мысалы, сәулелік құрылым), тікбұрышты түтік жақсырақ; егер жүктеме бағыты өзгермелі болса, шаршы түтік теңгерімдірек болады.
Бұралу күші:
Шаршы түтіктің бұралу тұрақтысы жоғарырақ, бұралу кернеуінің таралуы біркелкі және бұралу кедергісі тікбұрышты түтікке қарағанда жақсырақ. Мысалы, 75×75 мм шаршы түтіктің бұралу кедергісі 100×50 мм тікбұрышты түтікке қарағанда айтарлықтай күштірек.
Қорытынды: Бұралу жүктемесі басым болған кезде (мысалы, беріліс білігі), шаршы түтіктер жақсырақ.
2. Қаттылық (деформацияға қарсы қабілет)
Иілу қаттылығы:
Қаттылық инерция моментіне пропорционалды. Тікбұрышты түтіктердің ұзын бүйірлік бағытта қаттылығы жоғары, бұл бір бағытты ауытқуға қарсы тұруы қажет жағдайларға (мысалы, көпір арқалықтары) жарамды.
Шаршы түтіктер симметриялы екі бағытты қаттылыққа ие және көп бағытты жүктемелерге (мысалы, бағандарға) жарамды.
Қорытынды: Қаттылық талаптары жүктеме бағытына байланысты. Бір бағытты жүктемелер үшін тікбұрышты түтіктерді, ал екі бағытты жүктемелер үшін шаршы түтіктерді таңдаңыз.
3. Тұрақтылық (бұзылуға төзімділік)
Жергілікті бүгілу:
Тікбұрышты түтіктердің ені мен қалыңдығының арақатынасы әдетте үлкенірек болады, ал жұқа қабырғалы бөлшектер, әсіресе қысу немесе ығысу жүктемелері кезінде жергілікті майысуға бейім.
Шаршы түтіктер симметриялы көлденең қимасына байланысты жергілікті тұрақтылыққа ие.
Жалпы бүгілу (Эйлер бүгілу):
Иілу жүктемесі көлденең қиманың минималды иілу радиусымен байланысты. Шаршы түтіктердің иілу радиусы барлық бағытта бірдей, ал тікбұрышты түтіктердің қысқа бүйірлік бағытта иілу радиусы кішірек, бұл олардың иілуге бейім болуын арттырады.
Қорытынды: Сығымдалатын элементтер (мысалы, тіректер) үшін шаршы түтіктер қолайлы; егер тікбұрышты түтіктің ұзын бүйірлік бағыты шектелген болса, оны жобалау арқылы өтеуге болады.
4. Тірек сыйымдылығы (осьтік және аралас жүктемелер)
Осьтік қысу:
Мойынтірек сыйымдылығы көлденең қима ауданымен және жіңішкелік қатынасымен байланысты. Бірдей көлденең қима ауданында шаршы түтіктердің үлкен бұрылу радиусына байланысты мойынтірек сыйымдылығы жоғары болады.
Біріктірілген жүктеме (біріктірілген қысу және иілу):
Тікбұрышты түтіктер иілу моментінің бағыты анық болған кезде (мысалы, ұзын жағындағы тік жүктеме) оңтайландырылған орналасуды пайдалана алады; шаршы түтіктер екі бағытты иілу моменттеріне жарамды.
5. Басқа факторлар
Материалды пайдалану:
Тікбұрышты түтіктер бір бағытты иілуге ұшыраған кезде тиімдірек және материалдарды үнемдейді; шаршы түтіктер көп бағытты жүктемелер кезінде үнемдірек.
Қосылу ыңғайлылығы:
Шаршы түтіктердің симметриясына байланысты түйіндердің қосылыстары (мысалы, дәнекерлеу және болттар) қарапайым; тікбұрышты түтіктер бағытты ескеруі керек.
Қолдану сценарийлері:
Тікбұрышты түтіктер: ғимарат арқалықтары, кран рычагтары, көлік шассиі (жүктеме бағытын анық көрсету).
Шаршы түтіктер: құрылыс бағандары, кеңістік фермалары, механикалық рамалар (көп бағытты жүктемелер).
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 28 мамыр
