20.17 : Eğri Elemanların Bükülmesi: Gerinim Analizi

Kirişler veya kemerler gibi kavisli elemanlardaki bükülme momentleri altındaki deformasyonun mekaniği karmaşık tepkiler içerir. Y eksenine göre simetrik ve merkezi C noktası olan bir daire parçası şeklinde olan böyle bir eleman eşit ve zıt kuvvetlere maruz kaldığında eğriliği ve yüzey uzunlukları önemli ölçüde değişir. Bu değişiklik, eğriliğin merkezinin C'den C'ye kaymasıyla sonuçlanır, bu da daha sıkı bir eğriye işaret eder.

Böyle bir eleman için bükülme analizinin önemli kısmı, malzeme içinde uzunluğu bükülmeye rağmen değişmeden kalan varsayımsal bir çizgi olan tarafsız eksen kavramıdır. Bu eksen çekme veya basma gerinimine maruz kalmaz.

Kavisli elemanın herhangi bir noktasındaki gerinim, elemanın nötr eksene olan mesafesinden etkilenir. Bükülme nedeniyle elemanın üst yüzeyi kısalır, alt yüzeyi ise uzar.

Birim uzunluk başına deformasyonu ölçen gerinim, elemanın kalınlığına göre değişir. Bu değişiklik, nötr eksenin üstündeki ve altındaki noktalar arasındaki uzunluk farkının değişmesinden kaynaklanmaktadır. Esasen gerinim, nötr eksenden doğrusal olmayan bir dağılım yansıtan bükülme nedeniyle eğrinin ne kadar belirgin hale geldiğine bağlıdır.