Deflexión del resorte dada la energía de deformación almacenada Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo
Fórmula utilizada
Desviación de la primavera = 2*Tensión de energía en primavera/Fuerza de resorte axial
δ = 2*Uh/P
Esta fórmula usa 3 Variables
Variables utilizadas
Desviación de la primavera - (Medido en Metro) - La deflexión del resorte es cuánto cambia la longitud de un resorte cuando se aplica o libera fuerza.
Tensión de energía en primavera - (Medido en Joule) - La energía de deformación en un resorte es la energía almacenada en un resorte helicoidal en virtud de su deformación.
Fuerza de resorte axial - (Medido en Newton) - La fuerza de resorte axial es la fuerza que actúa en los extremos de un resorte tratando de comprimirlo o expandirlo en dirección axial.
PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base
Tensión de energía en primavera: 1.5 Joule --> 1.5 Joule No se requiere conversión
Fuerza de resorte axial: 138.2 Newton --> 138.2 Newton No se requiere conversión
PASO 2: Evaluar la fórmula
Sustituir valores de entrada en una fórmula
δ = 2*Uh/P --> 2*1.5/138.2
Evaluar ... ...
δ = 0.0217076700434153
PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida
0.0217076700434153 Metro -->21.7076700434153 Milímetro (Verifique la conversión ​aquí)
RESPUESTA FINAL
21.7076700434153 21.70767 Milímetro <-- Desviación de la primavera
(Cálculo completado en 00.021 segundos)

Créditos

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Creado por Kethavath Srinath
Universidad de Osmania (UNED), Hyderabad
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Verificada por Urvi Rathod
Facultad de Ingeniería del Gobierno de Vishwakarma (VGEC), Ahmedabad
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24 Tensión y deflexiones en resortes. Calculadoras

Diámetro del alambre de resorte dada la deflexión en el resorte
​ Vamos Diámetro del alambre de resorte = ((8*Fuerza de resorte axial*(Diámetro medio de bobina del resorte^3)*Bobinas activas en primavera)/(Módulo de rigidez del alambre de resorte*Desviación de la primavera))^(1/4)
Diámetro medio de la bobina dada la deflexión en el resorte
​ Vamos Diámetro medio de bobina del resorte = (Desviación de la primavera*Módulo de rigidez del alambre de resorte*Diámetro del alambre de resorte^4/(8*Fuerza de resorte axial*Bobinas activas en primavera))^(1/3)
Número de bobinas activas con deflexión en primavera
​ Vamos Bobinas activas en primavera = (Desviación de la primavera*Módulo de rigidez del alambre de resorte*Diámetro del alambre de resorte^4)/(8*Fuerza de resorte axial*(Diámetro medio de bobina del resorte^3))
Módulo de rigidez dada la deflexión en primavera
​ Vamos Módulo de rigidez del alambre de resorte = (8*Fuerza de resorte axial*(Diámetro medio de bobina del resorte^3)*Bobinas activas en primavera)/(Desviación de la primavera*Diámetro del alambre de resorte^4)
Desviación de la primavera
​ Vamos Desviación de la primavera = (8*Fuerza de resorte axial*(Diámetro medio de bobina del resorte^3)*Bobinas activas en primavera)/(Módulo de rigidez del alambre de resorte*Diámetro del alambre de resorte^4)
Fuerza aplicada en el resorte dada la deflexión en el resorte
​ Vamos Fuerza de resorte axial = Desviación de la primavera*Módulo de rigidez del alambre de resorte*Diámetro del alambre de resorte^4/(8*(Diámetro medio de bobina del resorte^3)*Bobinas activas en primavera)
Diámetro del alambre de resorte dado el esfuerzo resultante en el resorte
​ Vamos Diámetro del alambre de resorte = ((Factor Wahl de primavera*8*Fuerza de resorte axial*Diámetro medio de bobina del resorte)/(pi*Esfuerzo cortante en primavera))^(1/3)
Diámetro medio de la bobina dado el esfuerzo resultante en el resorte
​ Vamos Diámetro medio de bobina del resorte = Esfuerzo cortante en primavera*(pi*Diámetro del alambre de resorte^3)/(Factor Wahl de primavera*8*Fuerza de resorte axial)
Fuerza que actúa sobre el resorte dada la tensión resultante
​ Vamos Fuerza de resorte axial = Esfuerzo cortante en primavera*(pi*Diámetro del alambre de resorte^3)/(Factor Wahl de primavera*8*Diámetro medio de bobina del resorte)
Estrés resultante en primavera
​ Vamos Esfuerzo cortante en primavera = Factor Wahl de primavera*(8*Fuerza de resorte axial*Diámetro medio de bobina del resorte)/(pi*Diámetro del alambre de resorte^3)
Diámetro del alambre de resorte dada la tasa de resorte
​ Vamos Diámetro del alambre de resorte = ((Rigidez de primavera*8*Diámetro medio de bobina del resorte^3*Bobinas activas en primavera)/(Módulo de rigidez del alambre de resorte))^(1/4)
Diámetro medio de la bobina dada la tasa de resorte
​ Vamos Diámetro medio de bobina del resorte = (Módulo de rigidez del alambre de resorte*Diámetro del alambre de resorte^4/(8*Rigidez de primavera*Bobinas activas en primavera))^(1/3)
Módulo de rigidez dada la tasa de resorte
​ Vamos Módulo de rigidez del alambre de resorte = Rigidez de primavera*(8*Diámetro medio de bobina del resorte^3*Bobinas activas en primavera)/Diámetro del alambre de resorte^4
Tasa de primavera
​ Vamos Rigidez de primavera = Módulo de rigidez del alambre de resorte*Diámetro del alambre de resorte^4/(8*Diámetro medio de bobina del resorte^3*Bobinas activas en primavera)
Factor de estrés de la primavera
​ Vamos Factor Wahl de primavera = ((4*Índice de primavera-1)/(4*Índice de primavera-4))+(0.615/Índice de primavera)
Factor de corrección del esfuerzo cortante dado el diámetro del alambre de resorte
​ Vamos Factor de corrección del esfuerzo cortante del resorte = (1+(.5*Diámetro del alambre de resorte/Diámetro medio de bobina del resorte))
Diámetro medio de la bobina dado el factor de corrección del esfuerzo cortante
​ Vamos Diámetro medio de bobina del resorte = 0.5*Diámetro del alambre de resorte/(Factor de corrección del esfuerzo cortante del resorte-1)
Diámetro del alambre de resorte dado el factor de corrección del esfuerzo cortante
​ Vamos Diámetro del alambre de resorte = (Factor de corrección del esfuerzo cortante del resorte-1)*Diámetro medio de bobina del resorte/.5
Energía de tensión almacenada en primavera
​ Vamos Tensión de energía en primavera = .5*Fuerza de resorte axial*Desviación de la primavera
Fuerza aplicada en primavera dada la energía de deformación almacenada en primavera
​ Vamos Fuerza de resorte axial = 2*Tensión de energía en primavera/Desviación de la primavera
Deflexión del resorte dada la energía de deformación almacenada
​ Vamos Desviación de la primavera = 2*Tensión de energía en primavera/Fuerza de resorte axial
Tasa de primavera dada la deflexión
​ Vamos Rigidez de primavera = Fuerza de resorte axial/Desviación de la primavera
Índice de resorte dado el factor de corrección del esfuerzo cortante
​ Vamos Índice de primavera = (0.5)/(Factor de corrección del esfuerzo cortante del resorte-1)
Factor de corrección del esfuerzo cortante
​ Vamos Factor de corrección del esfuerzo cortante del resorte = (1+(.5/Índice de primavera))

Deflexión del resorte dada la energía de deformación almacenada Fórmula

Desviación de la primavera = 2*Tensión de energía en primavera/Fuerza de resorte axial
δ = 2*Uh/P

¿Definir la energía de deformación?

La energía de deformación es un tipo de energía potencial que se almacena en un miembro estructural como resultado de una deformación elástica. El trabajo externo realizado en un miembro de este tipo cuando se deforma de su estado sin tensión se transforma en (y se considera igual a la energía de deformación almacenada en él. Si, por ejemplo, una viga que está apoyada en dos extremos se somete a un momento de flexión por una carga suspendida en el galope, se dice que la viga se desvía de su estado sin tensión y se almacena en ella energía de deformación.

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