换鞋凳悬臂梁受力分析(2)--立木顶千斤

来源: 2018-05-17 22:23:48 [博客] [旧帖] [给我悄悄话] 本文已被阅读:

一块木料(或其他材料)大致可能受到以下几种应力(stress),或者几种应力的组合:压缩(compression)、拉伸(tension)、剪切(shear)。当你对材料施加一个扭转的力时,材料断面一部分受压缩,另一部分受拉伸。

木料顺纹抗压强度很大,最不济的也有30,000kPa (306kg/cm2)。这就是所谓“立木顶千斤”。木材顺纹抗拉强度也非常大,但往往受限于各种连接方式,木材本身没拉坏,接头坏了(比如胶合面坏了)。有一点要小心的是,虽然“立木顶千斤”,细长杆在两头受压远低于抗压强度时有可能会“失稳”(突然弯曲损坏)。防止细长杆受压失稳的简单方法是在杆中间横向连几根杆件。

再分析一下我们漂亮的换鞋登。如果没有Danish cord拉成凳面(或者只有右方方向的Danish cord),受力图可以简化如下:

我第一眼见到这个结构,联想到的竟然是橇棒(crowbar)!

轻轻两三下钉子(榫头)就拔出来了。

当然啦我们的漂亮椅子是用Danish cord绑紧的。假定Danish cord都是前后方向的,我们的受力图可以简化为:

PG一坐绳子拉紧,产生了横向的力:

这个横向的力起到了压缩作用,大大减小了橇棒的作用。当然啦如果PG坐到最后面,绳子总会让一点,基本上横向力可以忽略不计,那个橇棒的作用还是非常大的。

我这里没有分析凳脚受力。上下反一下道理是一样的,而且绝对没有Danish cord帮忙。只不过那个榫头要粗壮很多,还有一定斜度,橇棒用着别扭,大概不会松掉吧?