19.10 : Dairesel Milde Artık Gerilmeler

Elastoplastik malzemeler olarak bilinen elastik ve plastik davranış sergileyen malzemelerde, bu malzemeler plastik deformasyona uğradığında artık gerilimler birikebilir. Bu deformasyon ya yüksek seviyedeki kayma gerilmesinden ya da önemli gerinimlerden kaynaklanır. Artık gerilimler, deformasyona neden olan dış kuvvet ortadan kaldırıldıktan sonra malzeme içinde devam eden iç gerilimlerdir. Bu fenomen, bir şaftın tork altındaki davranışını gözlemlerken ortaya çıkar; özellikle, torkun kaldırılmasından sonra şaftın bükülme açısının orijinal durumuna geri dönmemesi, artık gerilimin varlığına işaret eder. Bu davranış, şaft boşaltma işleminin doğrusal bir yol olarak gösterildiği bir tork-burkulma açısı diyagramında grafiksel olarak temsil edilir.

Bu artık gerilimleri hesaplamaya yönelik metodoloji, süperpozisyon ilkesini içerir. İki adım içerir: ilk olarak yükleme aşaması sırasında uygulanan torkun neden olduğu gerilimlerin değerlendirilmesi, ardından şaftın boşaltılması için eşit ve zıt bir tork uygulanmasıyla oluşan gerilimlerin değerlendirilmesi. Şaft içindeki artık gerilimlerin dağılımı, bu iki gerilim tepkisinin toplanmasıyla belirlenir. Stresin radyal mesafeye karşı grafiğini çizen daha ileri bir analiz, artık streslerin orijinal stres yönü ile aynı hizada olabileceğini veya buna karşı çıkabileceğini ortaya koymaktadır. Bu anlayış, malzemelerin stres altındaki esnekliğini ve yapısal bütünlüğünü değerlendirmek için çok önemlidir.