20.18
Bei einem gekrümmten Stab mit gleichmäßigem Querschnitt zeigt die Dehnungsgleichung entlang des Querschnitts, dass er nichtlinear mit dem Abstand von der neutralen Achse variiert.
Die Anwendung des Hookeschen Gesetzes ergibt die Spannung, die im gekrümmten Bauteil erzeugt wird. Ähnlich wie bei der Dehnung variiert auch die Spannung nichtlinear, und das Diagramm der Spannung gegenüber dem Abstand von der neutralen Achse führt zu einer Hyperbel.
Dabei sind alle Elementarkräfte, die auf einen Querschnitt wirken, statisch äquivalent zum Biegepaar, und seine Summe über die quer verlaufende z-Achse ergibt die Gleichung für den Moment.
Wenn man den Wert der Spannung einsetzt und die Gleichungen vereinfacht, erhält man die Beziehung, die den Abstand vom Mittelpunkt der Krümmung C zur neutralen Oberfläche angibt. Es zeigt, dass die neutrale Oberfläche des gekrümmten Bauteils beim Biegen nicht durch den Schwerpunkt dieses Abschnitts verläuft.
DasUmschreiben des Ausdrucks für den Moment in Bezug auf die Spannung und das Durchführen der Integration zeigt, dass sich die neutrale Fläche für ein gekrümmtes Bauteil unabhängig von seiner Form immer zwischen dem Schwerpunkt und dem Krümmungsradius befindet.
Bei gebogenen Trägern ist die Spannungsverteilung über den Querschnitt im Gegensatz zu geraden Trägern aufgrund der Krümmung des Trägers nicht gleichm…
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