المان تنش در بارگذاری پیچشی

المان تنش در بارگذاری پیچشی:
المان تنش نمایش داده شده در شکل زیر را در نظر بگیرید. این المان از میان دو مقطع عرضی در یک میله تحت پیچش انتخاب شده است.

به دلیل اعمال تنش های برشی بر روی چهار طرف المان abcd و عدم وجود تنش های نرمال، abcd در حالت برش خالص قرار دارد.

جهت گیری تنش های برشی موجود در المان abcd به جهت اعمال گشتاور پیچشی T بستگی دارد.

در این مثال فرض می کنیم که گشتاورهای اعمال شده باعث دوران ساعت گرد انتهای سمت راست میله می شوند.

به این ترتیب، جهت گیری تنش های برشی مطابق شکل بالا خواهد بود.

وضعیت تنش برای المان های داخل میله نیز مشابه وضعیت المان abcd است؛ با این تفاوت که به دلیل کوچک تر بودن فاصله شعاعی المان های داخلی تا مرکز میله، مقدار تنش های موجود بر روی این المان ها کوچک تر از مقدار تنش های موجود بر روی المان های سطحی خواهد بود.

به طور کلی، قواعد علامت گذاری تنش های برشی به صورت زیر بیان می شوند:

• اگر تنش برشی موجود بر روی یک صفحه مثبت در جهت مثبت محورهای مختصات اعمال شود، علامت آن تنش مثبت خواهد بود.
• اگر تنش برشی موجود بر روی یک صفحه مثبت در جهت منفی محورهای مختصات اعمال شود، علامت آن تنش منفی خواهد بود.
• اگر تنش برشی موجود بر روی یک صفحه منفی در جهت منفی محورهای مختصات اعمال شود، علامت آن تنش مثبت خواهد بود.

اگر تنش برشی موجود بر روی یک صفحه منفی در جهت مثبت محورهای مختصات اعمال شود، علامت آن تنش منفی خواهد بود.

با در نظر گرفتن این قواعد برای علامت گذاری تنش های برشی اعمال شده بر روی المان بالا، مشاهده می کنیم که علامت هر چهار تنش برشی، مثبت است.

به عنوان مثال، تنش برشی موجود بر روی صفحه سمت راست (صفحه مثبت x) در جهت مثبت محور y اعمال می شود.

تنش برشی موجود بر روی صفحه سمت چپ (صفحه منفی x) نیز در جهت منفی محور y اعمال می شود.

با توجه به قواعد علامت گذاری، علامت هر دو تنش مثبت خواهد بود. این موضوع برای دو تنش دیگر نیز صدق می کند.