Минутка сопромата: прочность трубы и прутка

[alex-avr2.livejournal.com]

Еще обучаясь в университете приходилось слышать байку о том, что якобы прочность трубы на изгиб больше, чем прочность прутка такого же диаметра. Слышал потом еще пару раз это утверждение, от совершенно разных людей. Решил поискать в интернете и выяснилось, что это действительно довольно распространенный миф.

Чтобы убедиться в мифичности данного утверждения взглянем на формулы расчета момента сопротивления для трубы и прутка:


Очевидно, что при любом не нулевом внутреннем диаметре трубы ее момент сопротивления будет меньше, чем у прутка такого же внешнего диаметра. В общем-то это и без формул понятно интуитивно.

Вероятно основой для этого мифа послужил тот факт, что при одинаковой площади сечения труба действительно прочнее прутка. Удивляет то, насколько он распространен, причем зачастую среди людей тем или иным образом связанных с темой.

Comments

[lion-lexx.livejournal.com]

первый раз слышу )

[de-monk.livejournal.com]

> что при одинаковой площади сечения

Всегда воспринимал это именно так.
Привязка к диаметру сильно удивила.

[roquefort-tln.livejournal.com]

Ну это-то достаточно очевидная штука.

Есть более тонкий парадокс - если приварить к трубе пару ребер жесткости - момент сопротивления УМЕНЬШИТСЯ

.
У трубы с ребрами прочность на изгиб меньше, чем у чистой

[alex-avr2.livejournal.com]

А чуть подробнее, почему так происходит?

[h14th.livejournal.com]

Потому что забыли половину, как обычно.

Старый конь борозды не испортит. - это знают все.

Но и глубоко не вспашет. - а это нет.

[stalker-sid.livejournal.com]

ниче не понял
d1/d явно будет меньше единицы, еще к тому же и в четвертой степени
следовательно второе выражение больше, разве нет?

а, точно - второе меньше, забыл отнять от единицы

[vodka-seledtka.livejournal.com]

Я плачу,рыдаю и головой проверяю прочность трубы на кухне..."Еще обучаясь в университете приходилось слышать байку "
Обучаясь в инсте я слушал лекции,наверное я дуралей...

[walsk.livejournal.com]

Наверное.

[stepan-zweruga.livejournal.com]

Эээ.... а если середину трубы залить пластиком, например, сделать композит, т.е. - как это повлияет?

[heckfyyyy.livejournal.com]

площадь сечения включает дырку от бублика?

[nero-schwarz.livejournal.com]

Ещё один из таких мифов, что тормозной путь транспорта зависит от массы.

[12xc33.livejournal.com]

Больше того. Труба с достаточно тонкой стенкой ещё и устойчивость может потерять при изгибе.

[hasanchyk.livejournal.com]

У нас в НЭТИ препод говорил о том, что прочность трубы на изгиб больше, чем прочность прутка такого же удельного веса (суть площади сечения), при этом специально оговаривал, что это не относится к тонкостенным трубам.

[kvarkki.livejournal.com]

Естественно пруток прочнее, но есть вот такой интересный эффект:

Недорогие велосипедные спицы это просто пруток с постоянной толщиной в большинстве случаев диаметром 2,0 мм.
Нормальные велосипедные спицы это пруток переменной толщины: например посередине спицы 1,8 мм, а на концах 2,0 мм. То есть тот же пруток, но с которого убрано немного материала в середине спицы.

Итак: более тонкая велоспица (2,0-1,8-2,0) ломается РЕЖЕ, чем спица сплошной толщины. Это не легенда, а проверенный факт. Материал спиц одинаков и гомогенный.
Меня впечатлил факт, но когда я узнал причину, стало всё ясно.

[alex-avr2.livejournal.com]

Их специално шлифуют в средней части? Чтобы убрать деффекты?

[sematatarin.livejournal.com]

ваш миф скорее всего возник от созвучности слов-изгиб и излом- таки разные вещи. что то гнётся а что то ломается

[sankir.livejournal.com]

Ну не знай, нам , в НГТУ, сразу говорили, что прочность ниже, правда потом на пальцах объясняли, что чем области прутка ближе к центру, тем их влияние на прочность меньше - т.к. они менее подвержены деформации при изгибе, а самый самый центр как бы и не влияет вообще - не деформируется типа. Соответственно неким количеством этого самого "центра" можно пренебречь, без существенной потери прочности.
Вот это самое "без существенной" видимо люди и пропускают мимо ушей.

[oldpapuas.livejournal.com]

Ну, наконец-то инженеры подтянулись.
А то народ тут уже до F1 договорился.

[morexod55.livejournal.com]

При передаче крутящего момента центр практически не задействован, поэтому и сверлят его, уменьшая тем самым массу, инерционность при этом не особо уменьшая прочность вала.

[boud.livejournal.com]

Это всё оттого, что в институтах непрофильных на эту тему даётся одна-две лекции и полтора семинара.

[edroovna.livejournal.com]

Это всё оттого, что в профильных институтах из-за объёма информации за деревьями леса не видят.

[vitalik4774.livejournal.com]

а если с квадратным сечением?)

[pouraller.livejournal.com]

У трубы момент инерции сечения выше, чем у стержня той же площади сечения. Поэтому труба прочнее на изгиб.

[imc2010.livejournal.com]

Да. Но если взять круглый стержень и трубу одинакового радиуса, то у стержня момент инерции будет больше.

[de-fender.livejournal.com]

первый раз слышу такой бред.

[antontsau.livejournal.com]

труба ТАКОГО ЖЕ ВЕСА (что собственно и означает "такого же сечения материала") прочнее.

[anpvn.livejournal.com]

Кто же это вам такую глупость рассказал про сопромат? Сравниваются не диаметры, а количество материала. Проверялось в наше время просто: лист бумаги скатывался в трубочку и в пруток, испытывались на изгиб, а потом под это подводили теорию. Было это ещё в том веке.

[japana-khv.livejournal.com]

спасибо, что внесли ясность. а то вроде как дырка увеличивает прочность.....

[net-ushky.livejournal.com]

когда человек зарабатывает много денег, а фндаментальные знания об окружающей природе при этом оставляет желать лучшего, то в подобном сочетании происходит множество вполне объяснимых, но забавных изменений в нашем информационном поле. одно время даже хотел сделать подборку такого рода случаев, пока не попал на журнал http://science-freaks.livejournal.com/ (http://science-freaks.livejournal.com/), где уже давно выискивают и описывают (подчас с излишним рвением) подобные происшествия.
для меня же лично самым ярким случаем на этот счет было сообщение о накачке шин гелием, приутствие которого в шинах якобы делает их более мягкими и одновременно упругими, что, опять же якобы, добавляет машинам элитную плавность хода.
и таки да, подкачка шин осуществлялась за дополнительные деньги, хотя у клиента не было ни какой возможности проверить состав той смеси, которой подкачивали шины. но, задав вопросы, уверовались в преподносимой истине и платили за эту сказку хорошие дополнительные деньги.
ключевое слово в подобных происшествиях - невежество. увы, явление к настоящему времени крайне распространенное даже среди людей с высшим техническим образованием.
вы спросите: от чего так?
ну, это уже совсем другая история...

[o-vm.livejournal.com]

"вы спросите: от чего так?" -
ответ прост -
"инженерное образование" в России
приказало долго жить..
А зачем энергетической сверхдержаве -
а по-простому - сырьевой колонии -
инженеры ?

Больше всего в этой дискуссии
меня взбесило понятие - пруток..
Стержень, брус, балка, вал - но пруток ?
Белая Африка..

[za-tuzlu.livejournal.com]

>Вероятно основой для этого мифа послужил тот факт, что при одинаковой площади сечения труба действительно прочнее прутка.
Поскольку в этом случае диаметр трубы ничем не ограничен, то офевидно это тоже миф

[shortyless.livejournal.com]

двутавр чтото вспомнился...