מומנט כפיפה
מומנט כפיפה הוא מושג בסטטיקה ומשמש בעיקר בתחום של הנדסה אזרחית, הנדסת מכונות והנדסה ביו-רפואית בתחום הביו-מכניקה. מומנט כפיפה הוא שילוב של כוחות פנימיים הפועלים בתוך רכיבים סטרוקטורליים של מבנה כגון עמודים וקורות.
לדוגמה, כאשר קורה מוצבת אופקית על שני סמכים המחזיקים אותה והיא נושאת משקל כלשהו, מתפתחים בתוך הקורה מאמצי כפיפה. חלקה העליון של הקורה במקרה זה יהיה לחוץ וחלקה התחתון יהיה מתוח. ככל שההפרש בין כוחות הלחיצה וכוחות המתיחה באותו חתך של קורה יהיה גדול יותר, כך למעשה מומנט הכפיפה יגדל. מומנט כפיפה, כמו מומנט כח הוא תמיד מכפלה וקטורית של אורך (הזרוע) ושל כח. במקרה של קורה זיזית, הנתפסת רק מצד אחד, מומנט הכפיפה באותו צד יהיה הפוך למקרה הקודם. במקרה כזה חלקה העליון יהיה מתוח וחלקה התחתון לחוץ.
היחידות בהן מבטאים מומנט כפיפה הן Nm (ניוטון כפול מטר) או kNm (קילו-ניוטון כפול מטר), כאשר מומנט חיובי או שלילי מבטאים את כיוון הכפיפה.
דרך ההתגברות על מאמצי כפיפה היא על ידי שימוש ברכיבים בעלי מומנט התמד של השטח או מומנט התמד מסדר שני, גדול כנדרש. לקורות פלדה המשמשות למבני פלדה יש לרוב פרופיל בצורת I אשר פועל ביעילות בהיבט זה.
בקורות העשויות מבטון מזוין משתמשים ביעילות בשילוב בטון ופלדה באופן כזה שייתן מענה למאמץ הכפיפה בקורה. הפלדה, אשר יעילה בהתנגדות לכוחות מתיחה, תעבור בצד הקורה בו פועל מאמץ המתיחה, ואילו הבטון, היעיל בהתנגדות לכוחות הלחיצה, ימלא את שאר חתך הקורה וימנע ממנה להימעך בחלקה הלחוץ.
דיאגרמת המומנטים או מהלך המומנטים מראה בצורה גרפית את השקול של מומנטי הכפיפה בכל נקודה על גבי הקורה, בצד אחד של החתך. אפשר לחשב את מומנטי הכפיפה לכל כח לחוד ולחבר את המומנטים הנוצרים מהם - סופרפוזיציה.
דוגמאות גרפיות
ראו גם
לקריאה נוספת
- Timoshenko S., Strength of Materials, 3rd edition, Krieger Publishing Company, 1976, מסת"ב 0882754203
- Shames I.H., Cozzarelli F.A., Elastic and inelastic stress analysis, Prentice-Hall, 1991, מסת"ב 1560326867
| מאמץ (הנדסה) | ||
|---|---|---|
| מאמצים | מאמץ • מאמץ גזירה • מאמץ כפיפה • מאמץ לחיצה • מאמץ מתיחה • מאמץ פיתול • מאמץ קריסה • עייפות החומר | |
| נושאי עזר | מומנט כפיפה • מומנט כוח • אלסטיות • מעוות • חוק הוק • עקומת מאמץ-מעוות • כניעה (הנדסה) | |
| מודולי האלסטיות | מודול האלסטיות • מודול הגזירה • מקדם פואסון • קבועי לאמה • מודול הנפח | |
| שטחים ונפחים | שטח • מומנט התמד • מומנט ההתמד של השטח • מומנט התמד פולרי של השטח • משפט שטיינר-הויגנס • טנזור התמד • טבלת טנזורי התמד • מומנט ראשון של שטח | |
| נושאים משלימים | חוזק חומרים • טנזור מאמצים • מאמצים ראשיים • מעגל מור • היפותזות חוזק • שיטות אנרגיה • חוקי קסטיליאנו | |
קישורים חיצוניים
