خمش نامتقارن

توضیحات

خمش متقارن یک تیر، که به آن خمش هم‌محور نیز گفته می‌شود، زمانی اتفاق می‌افتد که جهت بارگذاری منطبق بر یکی از محور‌های اصلی سطح مقطع تیر باشد. بنابراین انحراف تیر در جهت اعمال نیرو اتفاق می‌افتد و با خطوط الاستیک توصیف می‌شود.

در خمش نامتقارن یک تیر (که به آن خمش کامپلکس یا دو محوره نیز گفته می‌شود)، محورهای اصلی سطح مقطع تیر بر جهت بارگذاری منطبق نیستند. به منظور جلوگیری از پیچش، خط اعمال بار بایستی از مرکز برش عبور کند. اگر این‌چنین نباشد، تیر تحت بارگذاری ترکیبی خمشی و پیچشی قرار می‌گیرد.

دستگاه حاضر برای انجام آزمایش‌ّهای مربوط به خمش متقارن و غیر متقارن و همینطور بارگذاری ترکیبی خمش و پیچش به کار می‌رود. تیر مورد بررسی از یک سر ثابت شده و از سر آزادش توسط مجموعه وزنه‌های مختلف بارگذاری می‌شود. دو ساعت اندازه‌گیری انحرافات افقی و عمودی تیر را مشخص می‌کنند.

نمونه‌های درنظر گرفته برای این دستگاه شامل سه تیر با سطح مقطع‌های مختلف به شکل‌های I، L و U می‌باشند. تیر با گیره‌ای نگه داشته شده است که آزادانه در هر جهت توانایی چرخیدن دارد. این ویژگی امکان بررسی بارگذاری در راستای محور اصلی یا حالت عمومی بارگذاری را فراهم کرده است. زاویه سنج تعبیه شده در نقطه‌ی تکیه‌گاه میله موقعیت زاویه‌ای تیر را مشخص می‌کند. در این دستگاه امکان تغییر نقطه‌ی اعمال نیرو در بیرون از مرکز فراهم شده است؛ بنابراین خمش کاملاً نامتقارن و یا ترکیب بارگذاری خمشی و پیچشی بدین‌وسیله قابل تحقیق است.

اهداف آموزشی:

  • ممان اینرسی و ممان دوم اینرسی
  • معادله اولر/برنولی
  • خمش متقارن  (با تیر I شکل، L شکل وU شکل)
  • خمش غیرمتقارن تیر با شکل مقطع L
  • ترکیب بارگذاری‌های خمشی و پیچشی بوسیله بارگذاری برون مرکزی
  • تعیین مرکز برش روی تیری با مقطع U شکل
  • مقایسه مقادیر محاسبه شده و اندازه‌گیری شده

اجزای اصلی دستگاه:

  • وزنه‌ها و تیرهای نمونه
  • ساعت‌های اندازه‌گیری
  • نگهدارنده‌ی تیر مجهز به زاویه‌سنج
  • وسیله‌ای برای تعیین مقدار خارج از مرکز بودن نقطه‌ی اعمال بار