Навчальна тема
Депланація відкритого профілю при вільному крученні
Що таке депланація відкритого тонкостінного профілю при крученні, як виникають поздовжні переміщення та коли обмеження депланації приводить до стисненого кручення.
Депланація — вихід точок поперечного перерізу з початкової площини внаслідок неоднакових поздовжніх переміщень. Для відкритих тонкостінних профілів вона є природною частиною деформації при крученні.
Фізичний зміст
Якби всі точки перерізу переміщувалися вздовж осі однаково, переріз залишався б плоским. При крученні швелера, двотавра або кутика різні ділянки контуру прагнуть зміститися вздовж осі на різні величини. Переріз набуває просторової форми — депланує.
Функція депланації
Розподіл поздовжніх переміщень описують функцією депланації, що залежить від положення точки на контурі. Для призматичного стержня при вільному крученні форма цього розподілу визначається геометрією поперечного перерізу, а його масштаб пов’язаний із кутом закручування.
Вільна депланація
Якщо торці та проміжні перерізи не перешкоджають характерним поздовжнім переміщенням, депланація є вільною. У класичній моделі Сен-Венана така депланація не породжує додаткових нормальних напружень, пов’язаних із її обмеженням.
Коли вільна модель перестає працювати
Жорстка торцева плита, діафрагма, вузол рами або інший елемент може забороняти чи частково стримувати поздовжні переміщення контуру. Тоді виникають додаткові нормальні напруження і бімомент, а задача переходить до стисненого кручення.
Інженерне значення
Ігнорування депланації особливо небезпечне для відкритих профілів із великою довжиною полиць або стінок. Перед вибором розрахункової моделі необхідно з’ясувати не лише форму перерізу, а й те, чи може він вільно депланувати в реальному вузлі.