Kalkulator Torsi | BeamMetric

Tegangan geser dan sudut puntir.

Cara Menggunakan Kalkulator Torsi

Pilih penampang — lingkaran pejal, lingkaran berlubang, atau persegi panjang — lalu masukkan torsi yang bekerja, panjang elemen, dan modulus geser G (sekitar 79.300 MPa untuk baja dan 26.000 MPa untuk aluminium 6061 di basis data material).

Untuk poros pejal momen polarnya J = πd⁴/32 dan tegangan geser puncak τ = 16T/(πd³); poros berlubang menggunakan J = π(D⁴ − d⁴)/32 dengan tegangan dievaluasi pada jari-jari luar. Karena tegangan turun dengan pangkat tiga diameter, peningkatan ukuran yang sedang menghasilkan penurunan tegangan yang besar.

Batang persegi panjang tidak memiliki momen polar sederhana: alat ini menginterpolasi koefisien α dan β dari tabel rasio aspek klasik (α = 0,208, β = 0,141 untuk persegi, keduanya mendekati 0,333 untuk strip tipis) dan menerapkan τ = T/(α·b·t²) dan θ = TL/(β·b·t³·G). Sudut puntir dilaporkan dalam radian dan derajat.

FAQ

Mengapa poros berlubang sangat efisien dalam torsi?

Tegangan geser bervariasi linear dengan jari-jari, sehingga material dekat pusat hampir tidak memikul apa pun namun menambah berat. Pipa mempertahankan material di luar di mana ia bekerja paling keras: melubangi inti separuh diameter luar hanya membuang 1/16 dari J (yang bergantung pada D⁴ − d⁴) sambil menghemat seperempat berat.

Apa yang diberitahukan sudut puntir kepada saya?

θ = TL/(GJ) dalam radian adalah seberapa jauh satu ujung berputar relatif terhadap yang lain, juga ditampilkan dalam derajat. Ia tumbuh linear dengan panjang dan torsi, dan berbanding terbalik dengan kekakuan GJ — berguna untuk poros transmisi dan elemen mesin di mana kesejajaran sama pentingnya dengan kekuatan.

Bagaimana batang persegi panjang ditangani secara berbeda?

Rumus poros bulat tidak berlaku. Kalkulator menginterpolasi koefisien α dan β dari rasio aspek b/t — 0,208 dan 0,141 untuk persegi, naik menuju 0,333 saat batang memipih menjadi strip — lalu menggunakan τ = T/(α·b·t²). Tegangan puncak terjadi di titik tengah sisi panjang, bukan di sudut.

Modulus geser mana yang harus saya masukkan?

Gunakan G, bukan Modulus Young. Dari basis data material bawaan: baja 79.300 MPa, stainless 304 77.000 MPa, aluminium 6061 26.000 MPa, Titanium Gr5 44.000 MPa, dan Douglas Fir sekitar 810 MPa. Memasukkan E secara keliru akan meremehkan puntir poros baja sekitar 2,5 kali.