19.11 : Dairesel Olmayan Elemanların Burulmaları

Burulma gerilimine maruz kalan dairesel miller, eksenel simetrik yapıları nedeniyle kesit bütünlüklerini korurlar. Bu simetri, gerilimin eşit dağılımını sağlayarak milin bozulmadan burulmaya dayanabilmesini sağlar. Buna karşılık, bu eksenel simetriye sahip olmayan kare çubuklar, çapraz kesitleri ve orta noktaları birleştiren çizgiler hariç, burulmaya maruz kaldıklarında kesitleri boyunca önemli bozulmaya maruz kalırlar. Kare bir çubuğun kesitinin köşesindeki kübik elemanın ayrıntılı bir incelemesi, çubuğun dış kısmının bir parçası olan dışa bakan kenarlarının gerilimsiz olduğunu ortaya koymaktadır. Bu durum, bu yüzeylerdeki ve kesitin köşelerindeki gerilmenin sıfır olduğunu gösterir ve bu tür çubuklarda kesme gerilmesinin eksenden uzaklıkla doğrusal olarak dağılmadığı sonucuna varır.

Bu, dikdörtgen kesitli çubuklara genelleştirilebilir. Bu durumda kesme gerilimi çubuğun geniş yüzünün merkez çizgisi boyunca zirveye ulaşır. Bu maksimum gerilim, bükülme açısı ile birlikte çubuğun boyutlarına, özellikle de geniş ve dar yüzlerinin genişliğine bağlıdır. Bu parametrelerin belirlenmesi, çubuğun yüz boyutlarının oranına göre hesaplanan ve c_1 ve c_2 olarak adlandırılan belirli katsayıları içerir.

Bu hesaplama, çubuğun geometrik özellikleri ile burulma yüklemesine tepkisi arasındaki ilişkiyi vurgulayarak, malzemelerin burulma altındaki davranışlarını değerlendirirken şekil ve boyutlarının dikkate alınmasının önemini vurgular.