20.10 : Elastoplastik Malzemeden Yapılmış Elemanlar

Elastoplastik malzemelerin, özellikle dikdörtgen kesitli yapısal elemanlarda, bükülme gerilimi altındaki davranışı, malzeme tepkilerini tahmin etmek ve arıza modlarını anlamak için çok önemlidir. Başlangıçta, bir bükülme momenti uygulandığında, kesit boyunca gerilim dağılımı Hooke Yasasına uyar ve doğrusal ve elastiktir. Bu dağılım, gerilmenin nötr eksenden dış fiberlerde maksimuma, elastik sınıra kadar arttığı anlamına gelir.

Bükülme momenti bu başlangıç ​​elastik fazını aştığında dıştaki lifler akmaya başlarken içteki lifler elastik kalır. Bu geçiş, kesitin üstünde ve altında oluşan plastik bölgelerle ve azaltılmış kalınlıkta doğrusal gerilim değişimi sergilemeye devam eden elastik bir çekirdekle işaretlenir. Bu aşamada, elastik gerilim dağılımına ilişkin ilk hesaplamalar azaltılmış etkin alanı hesaba katacak şekilde uyarlanarak bükülme momenti hâlâ analiz edilebilir.

Bükülme tepkisindeki son aşama, plastik moment olarak bilinen, tüm kesit boyunca deformasyonun tamamen plastik hale gelmesiyle meydana gelir. Bu moment kesitin dayanabileceği maksimum değerdir ve elastiklik sınırından önemli ölçüde yüksektir. Plastik moment, kesitin tamamı boyunca akma geriliminde düzgün bir gerilim dağılımı varsayılarak hesaplanır.