20.7 : כפיפה של איברים העשויים מכמה חומרים

בניתוח איבר מבני המורכב משני חומרים שונים בעלי שטחי חתך זהים, חיוני להבין כיצד התכונות האלסטיות המובהקות שלהם משפיעות על תגובת האיבר תחת עומס. הניתוח כרוך בהערכת התפלגות מאמץ ומעוות תוך שימוש במושג החתך שעבר טרנספורמציה, אשר מסביר את השונות בתכונות החומר.

חוק הוק קובע את המאמץ בכל חומר, וקובע שהמאמץ הוא פרופורציונלי למעוות אך משתנה בשל מודול האלסטיות הייחודי של כל חומר. המעות הרגיל משתנה באופן ליניארי עם המרחק מהציר הנייטרלי, מה שמוביל להתפלגות מאמץ שונה בכל מקטע חומר ומשפיע על הכוח המופעל על כל מקטע. חישוב הכוחות והמומנטים של האיבר המרוכב מפושט על ידי קשר בין הכוח בחומר אחד למשנהו על ידי הגדרת היחס בין המודולים האלסטיים שלהם.

יחס המודולים האלסטיים הופך קטע של חומר אחד לקטע שווה ערך של השני, ומתאים את תרומתו להתנהגות המבנית הכוללת. היחס בין המודולים האלסטיים משפיע באופן משמעותי על הגיאומטריה של הקטע שעבר טרנספורמציה. כאשר היחס גדול מאחד, החומר בעל המודול הגבוה יותר נראה רחב יותר בקטע שעבר טרנספורמציה, מה שמעיד על קשיחות גדולה יותר. לעומת זאת, אם היחס קטן מאחד, החומר נראה צר יותר, מה שמסמל קשיחות נמוכה יותר. טרנספורמציה זו היא קריטית לחישוב מיקום הציר הנייטרלי ומומנט האינרציה, והיא חיונית לקביעת מאמצי הכפיפה והטיות בקורות מרוכבות, ובכך להבטיח שלמות מבנית בתנאי עומס שונים.