torsjoner

Torsjoner er begreper som beskriver twisting eller dreining, og brukes innen en rekke fag som mekanikk, matematikk og kjemi. Ordet stammer fra latin torsio, “dreie”.

I mekanikk og teknikk beskriver torsjon deformasjon av et materiale eller en komponent når et dreiemoment virker rundt en akse. For en sirkulær aksel er sammenhengen mellom dreiemoment T, vinkel av twist ϑ, lengde L, skjærmodul G og polar moment J gitt av ϑ = TL/(GJ) og T = (GJ/L)ϑ. Spenningen i akselen kan uttrykkes som τ = Tr/J. For en sirkulær tverrsnitt er J = π d^4 / 32, og torsjonsstivheten er k = GJ/L. Torsjon er viktig i design og analyse av aksler, ledninger og andre roterende komponenter.

I matematikk refererer torsjon til egenskaper ved grupper og rom. Et element er torsjonselement hvis det har endelig orden, dvs g^n = e for noe n > 0. Gruppen av alle torsjonselementer kalles torsjonssubgruppen T(G). Grupper som ikke har slike elementer, sies å være torsjonsfrie. I differensialgeometri og teoretisk fysikk betegnes torsjon også som en tensor som beskriver hvor mye en forbindelse avviker fra å være symmetrisk.

I kjemi brukes begrepet torsjonsvinkel eller dihedralvinkel om vinkelen mellom planene til to tilstøtende bindinger i et molekyl, ofte notert φ eller ψ. Torsjonen påvirker konformasjonen og egenskaper som energi og reaksjonsmønstre.