Scienza delle costruzioni: torsione di sezione rettangolare

Messaggioda Mith89 » 17/01/2012, 17:01

Mi sono bloccato su un passaggio del mio libro riguardante la torsione di una sezione sottile rettangolare. Vi riporto il testo:

Prescindendo dall'andamento delle tensioni tangenziali nelle zone di estremità, ci limitiamo a imporre le condizioni al contorno solo per i lati maggiori del rettangolo.
Immagine
Assunto il riferimento Gxy principale d'inerzia, le equazioni dei lati maggiori risultano:

\( \displaystyle {x}-\frac{{b}}{{2}}={0} \) e \( \displaystyle {x}+\frac{{b}}{{2}}={0} \) Domanda: queste cosa sono? cosa vuol dire equazioni dei lati?

essendo b lo spessore del rettangolo.

procediamo con la funzione delle tensioni. La condizione al contorno \( \displaystyle {F}={0} \) è senz'altro soddisfatta sui lati maggiori se si pone:
\( \displaystyle {F}={c}{\left({x}-\frac{{b}}{{2}}\right)}{\left({x}+\frac{{b}}{{2}}\right)}={c}{\left({{x}}^{{2}}-\frac{{{{b}}^{{2}}}}{{4}}\right)} \) dove c è una costante da determinarsi.

L'equazione di poisson: \( \displaystyle {\nabla}^{{2}}{F}=-{2}\frac{{M}_{{t}}}{{J}_{{t}}} \) impone la condizione: \( \displaystyle {2}{c}=-{2}\frac{{M}_{{t}}}{{J}_{{t}}} \) da cui \( \displaystyle {c}=\frac{{M}_{{t}}}{{J}_{{t}}} \) Domanda: perchè proprio \( \displaystyle {2}{c} \) ?
La funzione \( \displaystyle {F}=\frac{{M}_{{t}}}{{J}_{{t}}}{\left({{x}}^{{2}}-\frac{{{{b}}^{{2}}}}{{4}}\right)} \) soddisfa quindi l'equazione di poisson per la funzione delle tensioni tranna che nelle due estremità.

In generale non mi è molto chiaro tutto il passaggio, ma immagino sia dovuto al dubbio che ho sulle prime due equazioni. grazie in anticipo!
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Re: Scienza delle costruzioni: torsione di sezione rettangol

Messaggioda orazioster » 17/01/2012, 18:01

1)le equazioni dei lati sono semplicemente le
equazioni cartesiane per i due segmenti verticali.

2)Il Laplaciano è la divergenza del gradiente: deriva perciò \( \displaystyle {F} \)...
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Re: Scienza delle costruzioni: torsione di sezione rettangol

Messaggioda Mith89 » 17/01/2012, 19:49

ok, giusto. mi sapresti dire ancora da dove salta fuori questa formula?

\( \displaystyle {F}={c}{\left({x}−{b}{2}\right)}{\left({x}+{b}{2}\right)}={c}{\left({x}{2}−{b}{24}\right)} \)
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Re: Scienza delle costruzioni: torsione di sezione rettangol

Messaggioda ELWOOD » 17/01/2012, 20:57

Casomai è

\( \displaystyle {F}={C}{\left({y}-\frac{{b}}{{2}}\right)}{\left({y}+\frac{{b}}{{2}}\right)}={C}{\left({y}-{\frac{{{{b}}^{{2}}}}{{{4}}}}\right)} \)
\( \displaystyle e^{\pi \cdot i}+1=0 \)
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Re: Scienza delle costruzioni: torsione di sezione rettangol

Messaggioda Mith89 » 17/01/2012, 22:45

si scusa il copia incolla mi è venuto male... in ogni caso perchè F è uguale proprio alleequazioni cartesiane per i due segmenti verticali moltiplicate per una costante?
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Re: Scienza delle costruzioni: torsione di sezione rettangol

Messaggioda ELWOOD » 18/01/2012, 10:39

Ciò deriva dalla proprietà di \( \displaystyle {F} \)

per essere sintetici, \( \displaystyle {F} \) deve essere una funzione tale per cui \( \displaystyle \tau_{{{z}{x}}}=\frac{{\partial{F}}}{{\partial{x}}} \) e \( \displaystyle \tau_{{{z}{y}}}=-\frac{{\partial{F}}}{{\partial{y}}}\ \ {\left({1}\right)} \)

e in generale deve essere verificata la condizione di equilibrio, cioè \( \displaystyle {\frac{{\partial\tau_{{{z}{x}}}}}{{\partial{x}}}}+{\frac{{\partial\tau_{{{z}{y}}}}}{{\partial{y}}}}={0}\ \ {\left({2}\right)} \)

Quindi la tua \( \displaystyle {F} \) definita con le condizioni cartesiane verifica esattamente le 2 condizioni. Provare per credere :wink:
\( \displaystyle e^{\pi \cdot i}+1=0 \)
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