Sveigjuverkfræði

Sveigjuverkfræði er grein verkfræði sem fjallar um sveigju hluta sem verða fyrir böndun (bendingu). Hún skoðar hvernig bendingarmörk, spennur og bogun verða til í hlutum eins og beinum, flökum, stoðkerfi og vélahlutum, og hvernig hönnun og efnisval tryggja nægjanlegan styrk og afköst með hagkvæmni og öryggi. Helsta markmið greinarinnar er að skilja hegðun hluta under beygju og að hafa líkön til að stjórna og meta þol þeirra.

Grunnhugtök innihalda: bendingarmót (M), miðlínu eða neutral axis, annar hluta sem hann er mældur frá (I — annar hringhlutinn eða annar hlaði), og spenna í sveigju sem er gefin með σ = M · y / I, þar sem y er fjarlægð frá miðlínu til þess punkts sem athugað er. Sveigjuferill er tengdur sveigjuálagi við E og I (Young’s modulus og annar hvolf hluteiningar). Einfaldanlegt hlutverk kalla á klassískt beygjustærð (Euler-Bernoulli) eða flækjustærð (Timoshenko) til að skoða lóðrétta sveigju og brottkast.

Efni og notkun: Sveigjuverkfræði fer með mismunandi efni eins og málm, viður, steypu og komposite efni. Hún notast við reikniformúlur og stærðfræðilegt efni til að meta spennu, brot og fall, og til að ákvarða burðarþol, sveigjugildi, og skónun. Aðferðir umfara klassískar greiningar og tölvutæka nágranna (finite element analysis), sem stuðla að nákvæmni í hönnun, prófunum (t.d. þrjúpunkta-beygjutesti, fjögurpunkta-beygjutesti) og greiningu á slit- og vöðvatíma. Sveigjuverkfræði er grundvallarhluti í byggingar- og vélaverkfræði og tengist einnig rekstur, vöktun og öryggismarka.