تحلیل پیچش میله های همگن و غیر همگن با مقطع باز

روش مرسوم بر اساس تئوری جدار نازک فقط برای تحلیل پیچش میله های همگن با ضخامت کوچک و شعاع گوشه بزرگ جواب قابل قبولی می دهد. از طرفی تا کنون هیچ راه حل تحلیلی برای پیچش مقاطع باز غیر همگن ارائه نشده است. در این پایان نامه، یک روش تقریبی تحلیلی برای پیچش مقاطع باز همگن و غیر همگن با ضخامت ثابت ارائه می شود. برای مدل سازی 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 می گردد. مدول سختی برشی برای میله های همگن، ثابت و برای میله های غیر همگن فقط دارای تغییرات در راستای ضخامت درنظر گرفته شده است. با روش ارائه شده، می توانیم جوابهایی با فرم بسته برای میله های همگن و یک راه حل ساده تحلیلی برای میله های غیر همگن ارائه کنیم. با این روش جوابها برای تنش برشی و سختی پیچشی میله های با مقاطع باز قابل محاسبه است. برای میله های همگن تقریب بهتری به کار گرفته شده است و فرمول های 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 میله های غیر همگن اثرات پارامترهای مربوط به ماده نیز مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج بدست آمده با نتایج حاصل از روش المان محدود مقایسه شده اند. با اینکه روش ارائه شده خصوصاً برای میله های همگن، نسبتاً ساده است، نتایج بسیار خوبی برای مقاطع باز جدار نازک تا نسبتاً ضخیم ارائه می دهد.