การสมดุลของวัตถุ (Equilibrum of a Deformable Body)
ภาระ ( load ) ที่กระทำต่อวัตถุแบ่งออกเป็นชนิดต่างๆได้ดังนี้ ภาระภายนอก (External Loads)มีความแตกต่างกันหลายรูปแบบสำหรับภาระภายนอก ซึ่งเราจะแบ่งประเภทตามแรงที่กระทำต่อผิวของวัตถุ (Surface Force) และแรงที่เกิดจากน้ำหนักของวัตถุ (Body Force)
สมการการสมดุล (Equation of Equilibrium)
ในการแก้ปัญหาโจทย์ที่เกี่ยวกับภาระหรือโหลดทางวิศวกรรม จะใช้หลักการสมดุล ซึ่งจะมี 2 ลักษณะดังนี้คือ
1. การสมดุลของแรง วัตถุจะอยู่กับที่ก็ต่อเมื่อผลรวมของแรงในแนวแกนมีค่าเป็นศูนย์
2. การสมดุลของโมเมนต์ โมเมนต์จะสมดุลก็ต่อเมื่อผลรวมของโมเมนต์รอบจุดหมุนของแกนมีค่าเป็นศูนย์ ในการคิดหาค่าภาระของวัตถุใน 3 แนวแกนเราจะใช้การสมดุลของแรงและโมเมนต์ดังนี้
ผลรวมของแรงในแนวแกน X = 0
ผลรวมของแรงในแนวแกน Y = 0
ผลรวมของแรงในแนวแกน Z = 0
ผลรวมของโมเมนต์รอบแกน X = 0
ผลรวมของโมเมนต์รอบแกน Y = 0
ผลรวมของโมเมนต์รอบแกน Z = 0
ในทางปฏิบัติภาระหรือโหลดบนวัตถุสามารถแทนด้วย Coplanar force และใช้สมการการสมดุลสเกลาร์ดังนี้
ในที่นี้ 0 เป็นจุด Origin of Coordinates โมเมนต์จะหมุนรอบแกน Z การนำสมการการสมดุลไปใช้งานต้องเขียนไดอะแกรมรูปอิสระก่อนการหาแรงหรือภาระภายในที่กระทำ
http://mte.kmutt.ac.th/elearning/Solid/Lesson_1/new_page_1.htm
|