24.4 : Birleşik Yükler Altındaki Gerilmeler

Birden fazla kuvvete maruz kalan dairesel kesitli bükülmüş bir boruyu analiz ederken, çeşitli yük koşulları altında yapısal bütünlüğü korumak amacıyla gerilim dağılımını belirlemek çok önemlidir.

Süreç, tüpün kritik noktalardan dilimlenmesi ve bu bölümlerdeki iç kuvvetlerin ve gerilim bileşenlerinin merkeze odaklanarak analiz edilmesiyle başlar. Eksenel kuvvetler ve bükülme momentleri tarafından oluşturulan normal gerilimler, basınç veya çekme gerilimidir ve nötr eksenden dış kenarlara kadar kesit boyunca değişiklik gösterir.

Keside teğetsel olarak etki eden kesme gerilmeleri, kesme kuvvetlerinden ve burulma veya döndürme momentlerinden kaynaklanır. Bu gerilimler, tüp içindeki genel gerilim durumu hakkında bilgi sağlar. Ek olarak, hesaplanan gerilimler, belirli noktalardaki asal gerilimleri (kesme bileşenleri olmadan maksimum ve minimum normal gerilimler) tanımlamak için birleştirilir.

Bunlardan, başarısızlık potansiyelinin değerlendirilmesinde çok önemli bir faktör olan maksimum kesme gerilimi belirlenir.

Saint-Venant ilkesi, yük uygulama noktalarından uzaktaki kesitlerde gerilmelerin eşit şekilde dağıldığı varsayımına izin verir. Bu prensip, gerilimlerin malzemenin oransal sınırları dahilinde kalması koşuluyla, farklı yüklerden gelen etkileri birleştirmek için süperpozisyon kullanımına izin verir. Bu yöntem, yapısal bileşenlerin gerçek dünya koşullarında nasıl davrandığına ilişkin doğru tahminler sağlar.