تحلیل پیچش میله های همگن و غیرهمگن با مقطع باز

روش مرسوم بر اساس تئوری جدار نازک فقط برای تحلیل پیچش میلههای همگن با ضخامت کوچک و شعاع گوشه بزرگ جواب قابل قبولی میدهد. از طرفی تا کنون هیچ راه حل تحلیلی برای پیچش مقاطع باز غیر همگن ارائه نشده است. در این پایاننامه، یک روش تقریبی تحلیلی برای پیچش مقاطع باز همگن و غیر همگن با ضخامت ثابت ارائه میشود. برای مدلسازی هندسه مسأله، مقطع بصورت ترکیبی از تعدادی اجزاء مستقیم، انحنادار (کمان دایره) و انتهائی درنظر گرفته شده است. معادله پواسون برای مسائل پیچش بر اساس تابع تنش پرانتل در هر قسمت بطور جداگانه حل میگردد. مدول سختی برشی برای میلههای همگن، ثابت و برای میلههای غیر همگن فقط دارای تغییرات در راستای ضخامت درنظر گرفته شده است. با روش ارائه شده، میتوانیم جوابهایی با فرم بسته برای میلههای همگن و یک راه حل ساده تحلیلی برای میلههای غیر همگن ارائه کنیم. با این روش جوابها برای تنش برشی و سختی پیچشی میلههای با مقاطع باز قابل محاسبه است. برای میلههای همگن تقریب بهتری به کار گرفته شده است و فرمولهای دقیقتری بدست آمده است. چند مثال برای نشان دادن کارایی روش پیشنهادی ارائه شده است. دقت فرمولها نیز بر حسب ضخامت و شعاع گوشه بررسی شده است. برای میلههای غیر همگن اثرات پارامترهای مربوط به ماده نیز مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج بدست آمده با نتایج حاصل از روش المان محدود مقایسه شدهاند. با اینکه روش ارائه شده خصوصاً برای میلههای همگن، نسبتاً ساده است، نتایج بسیار خوبی برای مقاطع باز جدار نازک تا نسبتاً ضخیم ارائه میدهد.