19.10 : الإجهادات المتبقية في العمود الدائري

في المواد التي تظهر سلوكًا مرنًا ولدنًا، والمعروفة باسم المواد المرنة، يمكن أن تتراكم الضغوط المتبقية عندما تتعرض هذه المواد للتشوه البلاستيكي. ينشأ هذا التشوه إما من مستويات عالية من إجهاد القص أو من إجهادات كبيرة. الضغوط المتبقية هي الضغوط الداخلية التي تستمر داخل المادة بعد إزالة القوة الخارجية المسببة للتشوه. تتجلى هذه الظاهرة عند ملاحظة سلوك العمود تحت عزم الدوران؛ والجدير بالذكر أن زاوية الالتواء في العمود لا تعود إلى حالتها الأصلية بعد إزالة عزم الدوران، مما يشير إلى وجود إجهاد متبقي. يتم تمثيل هذا السلوك بيانياً على مخطط عزم الدوران مقابل زاوية الالتواء، حيث يتم تصوير عملية تفريغ العمود كمسار خطي.

تتضمن منهجية حساب هذه الضغوط المتبقية مبدأ التراكب. يتضمن ذلك خطوتين: في البداية تقييم الضغوط الناتجة عن عزم الدوران المطبق أثناء مرحلة التحميل، يليها تقييم الضغوط الناتجة عن تطبيق عزم دوران متساوٍ ومعاكس لتفريغ العمود. يتم التأكد من توزيع الضغوط المتبقية داخل العمود من خلال تجميع استجابتي الإجهاد هذين. ويكشف التحليل الإضافي، الذي يرسم الإجهاد مقابل المسافة الشعاعية، أن الضغوط المتبقية قد تتماشى مع اتجاه الإجهاد الأصلي أو تتصدى له. تعتبر هذه الرؤية حاسمة لتقييم مرونة المواد وسلامتها الهيكلية تحت الضغط.