Square tube VS rectangular tube, aling hugis ang mas matibay?
Ang pagkakaiba sa pagganap sa pagitan nghugis-parihaba na tuboatparisukat na tubosa mga aplikasyon ng inhinyero ay kailangang komprehensibong suriin mula sa maraming mekanikal na pananaw tulad ng lakas, higpit, katatagan, at kapasidad ng tindig.
1. Lakas (baluktot at torsion resistance)
Lakas ng baluktot:
Parihaba na tubo: Kapag sumailalim sa baluktot na pagkarga sa mahabang direksyon sa gilid (direksyon ng taas), mas malaki ang inertia moment ng seksyon, at ang paglaban sa baluktot ay mas mahusay kaysa sa square tube.
Halimbawa, ang lakas ng baluktot ng 100 × 50mm na hugis-parihaba na tubo sa mahabang direksyon sa gilid ay mas mataas kaysa sa 75 × 75mm square tube.
Square tube: Ang inertia moment ay pareho sa lahat ng direksyon, at ang baluktot na pagganap ay simetriko, ngunit ang halaga nito ay karaniwang mas maliit kaysa sa mahabang gilid na direksyon ng rectangular tube sa ilalim ng parehong cross-sectional area.
Konklusyon: Kung ang direksyon ng pagkarga ay malinaw (tulad ng istraktura ng beam), ang hugis-parihaba na tubo ay mas mahusay; kung ang direksyon ng pagkarga ay variable, ang parisukat na tubo ay mas balanse.
Lakas ng pamamaluktot:
Ang torsion constant ng square tube ay mas mataas, ang torsion stress distribution ay mas pare-pareho, at ang torsion resistance ay mas mahusay kaysa sa rectangular tube. Halimbawa, ang torsion resistance ng 75×75mm square tube ay makabuluhang mas malakas kaysa sa 100×50mm rectangular tube.
Konklusyon: Kapag nangingibabaw ang torsional load (tulad ng transmission shaft), mas maganda ang mga square tube.
2. Paninigas (anti-deformation ability)
Katigasan ng baluktot:
Ang katigasan ay proporsyonal sa sandali ng pagkawalang-galaw. Ang mga rectangular na tubo ay may mas mataas na higpit sa mahabang direksyon sa gilid, na angkop para sa mga sitwasyong kailangang labanan ang unidirectional deflection (tulad ng mga bridge beam).
Ang mga square tube ay may simetriko bidirectional stiffness at angkop para sa mga multidirectional load (gaya ng mga column).
Konklusyon: Ang mga kinakailangan sa paninigas ay nakasalalay sa direksyon ng pagkarga. Pumili ng mga rectangular tubes para sa unidirectional load; pumili ng mga square tube para sa bidirectional load.
3. Katatagan (buckling resistance)
Lokal na buckling:
Ang mga hugis-parihaba na tubo ay karaniwang may mas malaking ratio ng lapad-sa-kapal, at ang mga manipis na pader na bahagi ay mas madaling kapitan ng lokal na buckling, lalo na sa ilalim ng compression o shear load.
Ang mga square tube ay may mas mahusay na lokal na katatagan dahil sa kanilang simetriko na cross-section.
Pangkalahatang buckling (Euler buckling):
Ang buckling load ay nauugnay sa pinakamababang radius ng gyration ng cross-section. Ang radius ng gyration ng square tubes ay pareho sa lahat ng direksyon, habang ang radius ng gyration ng rectangular tubes sa maikling side direction ay mas maliit, na ginagawa itong mas madaling kapitan ng buckling.
Konklusyon: Ang mga parisukat na tubo ay ginustong para sa mga compressive na miyembro (tulad ng mga haligi); kung ang mahabang gilid na direksyon ng hugis-parihaba na tubo ay napipilitan, maaari itong mabayaran sa pamamagitan ng disenyo.
4. Bearing capacity (axial at pinagsamang load)
Axial compression:
Ang kapasidad ng pagdadala ay nauugnay sa cross-sectional area at slenderness ratio. Sa ilalim ng parehong cross-sectional area, ang mga square tube ay may mas mataas na kapasidad ng tindig dahil sa kanilang mas malaking radius ng pagliko.
Pinagsamang pagkarga (pinagsamang compression at baluktot):
Maaaring samantalahin ng mga rectangular tubes ang na-optimize na layout kapag malinaw ang direksyon ng bending moment (tulad ng vertical load sa mahabang bahagi); ang mga square tube ay angkop para sa bidirectional bending moments.
5. Iba pang mga kadahilanan
Paggamit ng materyal:
Ang mga rectangular tubes ay mas mahusay at nakakatipid ng mga materyales kapag sumasailalim sa unidirectional bending; ang mga square tube ay mas matipid sa ilalim ng multi-directional load.
Kaginhawaan ng koneksyon:
Dahil sa simetrya ng mga parisukat na tubo, ang mga koneksyon sa node (tulad ng welding at bolts) ay mas simple; ang mga hugis-parihaba na tubo ay kailangang isaalang-alang ang direksyon.
Mga sitwasyon ng aplikasyon:
Mga rectangular na tubo: mga building beam, crane arm, chassis ng sasakyan (malinaw na direksyon ng pagkarga).
Mga parisukat na tubo: mga haligi ng gusali, space trusses, mga mekanikal na frame (multi-directional load).
Oras ng post: Mayo-28-2025
