Skręcanie prętów o przekrojach kołowych

Jeżeli pręt prosty o przekroju kołowym obciążono w płaszczyźnie prostopadłej do osi parą sił o momencie k to wówczas siły wewnętrzne w dowolnym przekroju zredukują się do momentu skręcającego Ms=k.

0x01 graphic

Gdy na zewnętrznym powierzchni pręta narysujemy siatkę złożoną z prostych tworzących i kół odpowiadającym przekrojom normalnym, to pod wpływem działania momentu skręcającego koła te doznają obrotu wokół osi, zachowują swoją płaskość i prostopadłość do osi, a proste przejdą w linie śrubowe. Z modelu deformacji wynikają podstawowe założenia:

  1. Założenie o płaskości przekroju.

  2. Założenie o liniowym rozkładzie naprężeń stycznych.

Rozkład naprężeń w pręcie skręcanym:

0x01 graphic

0x01 graphic
(1)

0x01 graphic
(2)

0x01 graphic

0x01 graphic
(3)

(2) → (3) 0x01 graphic
(4)

0x01 graphic

0x01 graphic
(5)

Równanie (5) można zapisać w postaci:

0x01 graphic
(6)

Wprowadzamy następujące oznaczenia:

0x01 graphic
(7) - wskaźnik wytrzymałości przekroju koła na skręcanie

0x01 graphic
(8)