"U" vs "n" Ausrichtung der Kanalprofile: Warum Unterschied in der Stärke?

Zum Beispiel können Metallbandmaße verlängert werden und in einer "u" -Orientierung gerade bleiben, aber umgekehrt kollabieren.

Ich nehme an, dass das gleiche Phänomen darin besteht, dass Metallregale oben Blech und unten Flansche und nicht oben haben.

Warum ist das?

Ich vermute : Es liegt an der Richtung der Kompression / Spannung und des Knickens. Da ein langes Stück Material, das komprimiert wird, eher knickt als ein kurzes Stück. In einer Ausrichtung kann das Knicken nur auftreten, wenn die Wände über ihre Höhe knicken, in der anderen Ausrichtung wirkt die Kompression über die gesamte Länge des Kanals.

Sowohl ein vernünftiger als auch ein mathematischer Ansatz sind willkommen. Ich gehe davon aus, dass Formeln gut etabliert sind und "Trägheitsmoment" -Werte für Strahlprofile oder ähnliches verwenden.

Du hast Recht.

Ein Kanalabschnitt in einer "u" - oder "n" -Orientierung ist offensichtlich asymmetrisch um seine transversale x-Achse. Dies bedeutet, dass sich sein Schwerpunkt nicht in der Mitte seiner Höhe befindet. Stattdessen befindet sich der Schwerpunkt näher an seiner Bahn als an der Öffnung.

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Am Beispiel Ihres Metallbandmaßes verhält sich ein offenes Maßband ohne andere Stützen wie ein Ausleger, dessen Drehung an der "Mündung" des Maßbandes befestigt ist. Es befindet sich daher unter einem negativen Biegemoment (Kompression unten).

Da das Maßband sehr schlank ist, ist es empfindlicher gegen Knicken aufgrund von Kompression als gegen einfaches Zusammenfallen aufgrund von Spannung. Um ein Knicken zu vermeiden, sollten Sie Ihr Maßband daher in einer "u" -Orientierung haben, wodurch die Druckspannungen verringert und gleichzeitig die Zugspannungen erhöht werden. In einer "n" -Orientierung werden die Spannungen mit geringer Spannung und hoher Kompression (und daher geringerem Knickwiderstand) invertiert.