Torsion (deformation)

Torsion er en af de former for kropsdeformation . Det opstår, når en belastning påføres et legeme i form af et par kræfter i modsat retning i dets tværgående plan, hvis påføringspunkter er i en vis afstand fra hinanden. I dette tilfælde danner disse kræfter i kroppens tværsnit den eneste indre kraftfaktor - drejningsmoment . Eksempler på torsion: træk-kompressionsfjedre, aksler.

Under torsionsdeformation er forskydningen af hvert punkt på kroppen vinkelret på dets afstand fra aksen for påførte kræfter og proportional med denne afstand.

Vridningsvinklen for en cylindrisk stang inden for grænserne af elastiske deformationer under påvirkning af et moment T kan bestemmes ud fra ligningen for Hookes lov for tilfælde af torsion

\varphi _{{}}={T\ell \over J_{0}G},

hvor:

J_{0}

er det geometriske polære inertimoment ;

\ell

- længden af stangen; G er forskydningsmodulet .

Forholdet mellem snoningsvinklen φ og længden kaldes den relative snoningsvinkel $\ell$

\theta ={\frac {\varphi }{\ell }}

Torsionsdeformation er et særligt tilfælde af forskydningsdeformation .

Torsionsspændinger

En roterende stang, der ikke virker i torsion, kaldes en aksel . Den stang, der bruges som et elastisk element, der virker på vridning, kaldes torsionsstang . Forskydningsspændinger , der opstår under torsionsforhold, bestemmes af formlen: $\tau_r$

\tau _{r}={T\cdot r \over J_{0))

hvor r er afstanden fra torsionsaksen.

Det er tydeligt, at forskydningsspændingerne når deres største værdi på akseloverfladen ved og ved det maksimale drejningsmoment , dvs. $r_{max} = R$ ${\displaystyle T_{max))$

\tau _{max}={T_{max}\cdot R \over J_{0}}={\frac {T_{max}}{W_{p}}}

hvor W p er det polære modstandsmoment .

Dette gør det muligt at skrive torsionsstyrketilstanden i følgende form:

\tau_{max} = \frac {T_{max}}{W_p} \le [\tau]

Ved at bruge denne betingelse er det muligt, enten ved de kendte kraftfaktorer, der skaber drejningsmomentet T, at finde det polære modstandsmoment og derefter, afhængigt af en eller anden form, finde sektionens dimensioner, eller omvendt - ved at kende dimensioner af sektionen, kan du beregne det maksimale drejningsmoment, som kan tillades i sektionen, hvilket igen giver os mulighed for at finde de tilladte værdier af eksterne belastninger.