這個問題,完全可以用材料力學的知識來解釋。首先來說,普通的管道材料有一定的比重和強度,為了承受內壓或外壓,需要有一定的壁厚。在實際使用中,允許有一定的變形量。
為了簡化問題,我們把這種連續梁,簡化成簡支梁來分析即可。也就是兩端有支撐的一段樑上,作用著分佈載荷。
這種管道的慣性矩可以用下式表示:
I=π(D^4—d^4)/64
式中I是管道截面的慣性矩,D是管道的外直徑,d是管道的內直徑。在簡支梁分佈載荷的情況下,最大正應力是:
σ=MD/2I
式中σ是管道的最大正應力,M是最大彎矩。
其最大彎曲變形量W是:
W=5qL^4/384EI
式中W是管道的最大變形量,q是管道上的分佈載荷,L是管道的長度,E是管道材料的彈性模量。
我們不必清楚每個專業術語的意思,由第三個表示式可以知道,管道彎曲的程度W和慣性矩I成反比。由第一個表示式可以知道,慣性矩I和管道直徑D的四次方有關。也就是說,在管道重量不變的情況下,直徑大一點,其抗彎的能力就會大大加強!由第二式可知,管道直徑在一定範圍內直徑增加,彎曲強度也會增大。所以在保證管道強度和一定量的彎曲變形下,管道越粗,管道的支吊架距離L可以更大些。
這個問題,完全可以用材料力學的知識來解釋。首先來說,普通的管道材料有一定的比重和強度,為了承受內壓或外壓,需要有一定的壁厚。在實際使用中,允許有一定的變形量。
為了簡化問題,我們把這種連續梁,簡化成簡支梁來分析即可。也就是兩端有支撐的一段樑上,作用著分佈載荷。
這種管道的慣性矩可以用下式表示:
I=π(D^4—d^4)/64
式中I是管道截面的慣性矩,D是管道的外直徑,d是管道的內直徑。在簡支梁分佈載荷的情況下,最大正應力是:
σ=MD/2I
式中σ是管道的最大正應力,M是最大彎矩。
其最大彎曲變形量W是:
W=5qL^4/384EI
式中W是管道的最大變形量,q是管道上的分佈載荷,L是管道的長度,E是管道材料的彈性模量。
我們不必清楚每個專業術語的意思,由第三個表示式可以知道,管道彎曲的程度W和慣性矩I成反比。由第一個表示式可以知道,慣性矩I和管道直徑D的四次方有關。也就是說,在管道重量不變的情況下,直徑大一點,其抗彎的能力就會大大加強!由第二式可知,管道直徑在一定範圍內直徑增加,彎曲強度也會增大。所以在保證管道強度和一定量的彎曲變形下,管道越粗,管道的支吊架距離L可以更大些。