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  • 10
  • Dec
  • 2018

「工字型」結構運用廣泛 抗彎曲能力強大

記者 湯道舜 報導

2018/12/10 20:14

很多建築工程或是機具結構,常會使用到「工字型」的橫樑,除了這種結構可以節省材料,重要的是,抗彎曲的能力很突出,讓建物或機具本身不會因為受力產生變形。

圖/翻攝自微博

生活中,會看到很多關於結構的工程或是機具,飛機是其中之一。要保證飛機在起飛或下降過程中,不會發生機體變形,結構設計非常重要。現在有正三角形、工字形和正方形的三種鋼樑,前端坐著平均體重90公斤的觀眾,來檢測抗彎曲能力。

實驗現場負責人:「將所有橫樑推到1.5米處。」

結構抗彎曲能力測試 三角形表現最差。

主持人尼格買提:「向凱旋。」

觀眾:「哇呀」

三角形橫樑還不到定點就應聲而斷,另外兩根則是繼續向前推。在超過第一個指定距離之後,向2.5公尺的距離邁進。

觀眾:「喔!」

正方形橫樑也撐不下去了,現在剩下工字型橫樑一枝獨秀,但是,發號施令的主持人不肯放棄,非得把實驗進行到底。

主持人尼格買提:「驗證結束。」

主持人撒貝寧:「不要管座位上這個人在說什麼。」

主持人尼格買提:「工字型已經驗證完了。」

主持人撒貝寧:「繼續往前推到2米5。」

主持人尼格買提:「工字型很結實。」

主持人撒貝寧:「給我的指示是。」

主持人尼格買提:「可以了。」

主持人撒貝寧:「若橫樑還未斷,慢慢推到頂點處。」

主持人尼格買提:「啊,不會吧。」

實驗現場負責人:「工字樑繼續往前推進。」

主持人撒貝寧:「工字樑繼續往前推進,我看看它的極限在哪裡。」

主持人尼格買提:「啊,啊,哎,哎。」

工字型橫樑已經推進到三米五的距離,雖然已經出現變形,但是並沒有斷裂,主持人一不做二不休,索性下指令推到極限處。

主持人尼格買提:「夠了,把我放下來。」

主持人撒貝寧:「謝謝,謝謝,看來工字型的材料確實很厲害。」

觀眾:「喔!」

主持人才誇獎完,沒想到工字型橫樑也到了極限,主持人真是太調皮了。

大陸物理學家曹則賢:「樑本身的幾何因素是非常重要的,那麼這裡牽扯到的幾何因素是什麼呢,就是它的面積,關於那個彎曲的那個地方,那個轉軸的二階矩,或者說是每一處的面積,乘上到達這個支點的距離的平方,這樣一個物理量,而這個量是描述樑彎曲的,一個重要物理量。」

工字型橫樑的抗彎曲能力比起其它兩種更強,像飛機的尾翼,也採用工字結構設計,就不難了解,這種結構為機具或建築安全,提供很大的幫助。

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更新時間:2018/12/10 20:14

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