zginanie

Zginanie to zjawisko mechaniczne polegające na odkształceniu ciała pod wpływem momentu zginającego. W przypadku belek i prętów zginanie prowadzi do wygięcia ich kształtu oraz do rozkładu naprężeń w przekroju poprzecznym w sposób zależny od geometrii i materiału. W przekroju poprzecznym występuje linowy rozkład naprężeń zginających: na włóknach na przemian występuje rozciąganie i ściskanie, a w osi neutralnej (neutra) nie odczuwamy odkształcenia długości.

Podstawowe zależności zginania opisuje moment zginający M, od którego zależy naprężenie zginające sigma. W przekroju poprzecznym przybliżeniu jednowymiarowym mamy sigma = M y / I, gdzie y to odległość od osi neutralnej, a I jest drugim momentem przekroju (momentem bezwładności). Krzywizna kappa belki pod zginaniem jest związana z modułem Younga E i przekrojem poprzez kappa = M / (E I). W klasycznej teorii Eulera-Bernoulliego belka spełnia równanie E I d^2v/dx^2 = M(x), gdzie v(x) to wychylenie. Największe naprężenia występują na zewnętrznych włóknach przekroju, w odległości kilku centymetrów (lub odpowiednio większych) od osi neutralnej.

Zginanie ma kluczowe znaczenie w inżynierii i naukach materiałowych. Typowe badania obejmują test zginania na trzy podpory, które pozwalają wyznaczyć moduł zginania oraz wytrzymałość na zginanie materiału. Zginanie jest podstawowym mechanizmem nośności i sztywności w belkach konstrukcyjnych, mostach, ramach oraz wielu elementach mechanicznych. W projektowaniu uwzględnia się geometrię przekroju, właściwości materiału oraz rodzaj obciążenia, aby zapewnić odpowiednią wytrzymałość i bezpieczeństwo konstrukcji.