Il momento d'inerzia è definito come il totale delle masse di tutte le particelle nel corpo moltiplicato per il quadrato delle rispettive distanze perpendicolari dall'asse di rotazione.
L'area della sezione trasversale su ciascun lato dell'asse plastico neutro è multipla per la distanza tra i baricentri locali delle due aree è chiamata modulo di sezione plastica.
Punti chiave
- Il modulo plastico misura la capacità di un materiale di resistere alla deformazione plastica prima del cedimento.
- Il momento di inerzia valuta la resistenza di un oggetto al movimento rotatorio in base alla sua massa e forma.
- Entrambe le proprietà sono fondamentali per comprendere il comportamento strutturale e progettare sistemi ingegneristici robusti.
Modulo plastico vs momento di inerzia
Il modulo plastico è una misura della capacità di un elemento strutturale di resistere alla flessione dopo aver raggiunto il suo resistenza allo snervamento e ha subito una deformazione plastica. Il momento di inerzia è una misura della distanza del materiale in un elemento dall'asse neutro che non subisce deformazioni durante la flessione.
Il modulo plastico è un cross-sezionale proprietà, non una proprietà materiale, ma un momento di inerzia non è una proprietà perché si riferisce alla forza richiesta per cambiare velocità.
Il modulo della sezione plastica si basa sul presupposto che l'intero segmento cede.
Il momento di inerzia è un concetto fisico che descrive il moto di un sistema di particelle e di un corpo rigido, mentre il modulo plastico è un concetto di ingegneria strutturale.
Sia il modulo plastico che il momento di inerzia richiedono la presenza di un oggetto o di un materiale. Il modulo plastico riguarda il punto di deformazione, mentre il momento di inerzia riguarda la velocità di un dato oggetto.
Tavola di comparazione
| Parametri di confronto | Plastica Modulo | Momento d'inerzia |
|---|---|---|
| notazione | Dato da 'Z' | Dato da 'io' |
| Formula | Zp = ACyC + ATyT | io = m×r^2 |
| Unità SI | mm ^ 3 | Kgm^2 |
| Classificazione | È un tipo di modulo di sezione | È classificato in un momento di inerzia basso alto. |
| Utilizza per calcolare | Il momento plastico o piena capacità di una sezione trasversale | Energia cinetica rotazionale e momento angolare |
| Dipendenza | la posizione dell'asse neutro plastico | forma e dimensione del corpo, posizione e orientamento dell'asse di rotazione |
Cos'è il modulo plastico?
Innanzitutto, facci sapere del termine modulo di sezione, è un termine geometrico per una data sezione trasversale che aiuta a pianificare elementi o travi flessionali.
Il modulo di sezione elastico e plastico sono le due varianti del modulo di sezione. La disposizione dell'asse neutro plastico agisce sul modulo plastico.
Il PNA è un blocco che divide la sezione trasversale in modo che la forza di tensione prodotta dall'area controventata corrisponda alle forze di compressione prodotte dalla posizione compressa.
Pertanto, l'area circostante al di sopra e al di sotto del PNA sarà la stessa per i luoghi con tensione di snervamento costante, ma questo non è un problema per le sezioni composte.
Viene impiegato per materiali che sono stati approvati per cedimento elastico e dove si presume che il comportamento plastico sia un limite a lungo termine.
Per abbattere le deformazioni irreversibili segue un piano massimo per rimanere al di sotto del limite plastico, differenziando ripetutamente la capacità plastica di aumentare forze o sollecitazioni.
Il modulo plastico aiuta a determinare il momento di una sezione trasversale plastica (Mp) o la piena capacità Mp = FyZ. È il rapporto tra i due termini, che è determinato dalla resistenza allo snervamento del materiale (Fy) da Mp = Fy.
Il modulo plastico e il modulo elastico sono correlati da un fattore di forma, rappresentato da k, che viene utilizzato per mostrare la capacità al di sopra del limite elastico del materiale.
Cos'è un momento di inerzia?
La proprietà dell'inerzia è la resistenza di un corpo al cambiamento nel suo stato di quiete o di moto.
Pertanto, il momento d'inerzia è noto come la quantità data da un corpo che si oppone all'accelerazione angolare, che è la massa totale di ogni particella moltiplicata per il quadrato della sua distanza dall'asse di rotazione.
Il momento di inerzia è una quantità scalare. Il momento di inerzia è determinato dalla posizione e dalla direzione dell'asse di rotazione, dalla forma e dalle dimensioni del corpo e dalla distribuzione della massa del corpo attorno all'asse di rivoluzione.
Il momento di inerzia (I) è anche il rapporto tra il momento angolare netto di un sistema (L) e la sua velocità angolare (ω) attorno a un asse principale, cioè I = L/ω
In parole semplici, è una capacità che determina la quantità di coppia necessaria per un'accelerazione angolare definita in un asse di rotazione.
La massa angolare o inerzia rotazionale è un altro nome per il momento di inerzia. L'unità SI del momento d'inerzia è kgm2. Il momento di inerzia può essere espresso come: I = Σ miri2.
Il momento di inerzia è un argomento importante che compare in quasi tutte le situazioni fisiche, mentre il momento angolare viene normalmente calcolato utilizzando il momento di inerzia.
Principale differenza tra modulo plastico e momento di inerzia
- Il modulo plastico è dato rispettivamente da 'Z' e il momento d'inerzia da 'I'.
- La formula del modulo plastico è Zp = ACyC + ATyT e momento d'inerzia I = m × r^2.
- L'unità SI del modulo plastico e del momento di inerzia è rispettivamente mm^3 e kgm^2.
- Il modulo di sezione plastico ed elastico sono tipi di modulo di sezione, mentre il momento di inerzia basso e alto sono due tipi di momento di inerzia.
- Il momento plastico di una sezione trasversale è determinato attraverso il modulo plastico, d'altra parte, un momento di inerzia viene utilizzato per calcolare l'energia cinetica rotazionale e il momento angolare.
- La posizione del PNA determina il modulo plastico e il momento di inerzia è determinato dalla forma e dalle dimensioni del corpo, nonché dalla posizione e orientamento dell'asse di rotazione.
Ultimo aggiornamento: 11 giugno 2023
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Piyush Yadav ha trascorso gli ultimi 25 anni lavorando come fisico nella comunità locale. È un fisico appassionato di rendere la scienza più accessibile ai nostri lettori. Ha conseguito una laurea in scienze naturali e un diploma post-laurea in scienze ambientali. Puoi leggere di più su di lui sul suo pagina bio.
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