Čisto savijanje zakrivljenih štapova

undergraduate thesis

• Title (english): Bending of curved beams
• Author: Frano-Filip Vuković
• Mentor: Ivan Duvnjak (mentor)
• Committee member: Diana Šimić Penava (predsjednik povjerenstva)
• Committee member: Ivan Duvnjak (član povjerenstva)
• Committee member: Marina Frančić Smrkić (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Civil Engineering; (Engineering Mechanics); Zagreb
• Defense date and country: 2023-09-26, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: TECHNICAL SCIENCES; Civil Engineering

Abstract

Čisto savijanje predstavlja značajnu domenu u znanosti o otpornosti materijala. Specifično je po tomu što se kod čistog savijanja, za razliku od savijanja silama, element opterećuje samo momentom savijanja, pa se zbog toga razlikuju i unutarnje sile i naprezanja, što će se u ovom radu analizirati. Kako bismo razumjeli čisto savijanje štapova s velike zakrivljenosti, nužno je prvo steći znanje o čistom savijanju ravnih štapova, kao i razumjeti karakteristike samih štapova velike zakrivljenosti. Ovo je posebno bitno jer teorijski postulati i zakonitosti primjenjivi na čisto savijanje štapova s velike zakrivljenosti izravno proizlaze iz jednostavnijeg slučaja čistog savijanja ravnih štapnih elemenata. Osim toga, u radu se detaljno razmatra pojam štapova velike i male zakrivljenosti, te se analizira proces odabira optimalnih poprečnih presjeka za zakrivljene štapove u čistom savijanju. Ključni aspekt ovog procesa je postizanje optimalnih naprezanja uzrokovanih savijanjem, što implicira izbor poprečnog presjeka koji će rezultirati ravnotežom naprezanja na rubnim vlaknima materijala. Primjena teorija male zakrivljenosti na proračun štapova velike zakrivljenosti rezultirala bi značajnim razlikama u naprezanjima, čak do 20%, na rubnim vlaknima. Rad također uključuje rješavanje konkretnog primjera računskog zadatka s čistim savijanjem štapova velike zakrivljenosti, prikazujući postupak određivanja naprezanja i racionalizaciju odabira poprečnog presjeka.

Abstract (english)

Pure bending is a significant area within the science of materials resistance. It is characterized by the fact that in pure bending, unlike in force-induced bending, an element is subjected to only one bending moment. Consequently, the internal forces and stresses that are the focus of this study vary. To understand pure bending in highly curved beams, one must first understand pure bending in straight beams and understand the properties of highly curved beams. This is critical because the theoretical basis for highly curved members is derived directly from simpler cases involving straight member elements. This paper also examines the concepts of strongly and weakly curved members and analyzes the selection process for optimal section shapes in pure bending. The main objective is to achieve an optimal stress due to bending, i.e., to select a cross-sectional shape that balances the stress on the outermost fibers of the material. Applying low-curvature theories to highly curved members would result in significant stress differences of up to 20% at the outermost fibers. In addition, the paper presents a specific computational example for pure bending of highly curved beams is presented, demonstrating the stress determination procedure and rationalizing the choices of cross-sectional shape.

• Keywords: čisto savijanje; zakrivljeni štapovi; naprezanja; unutarnje sile
• Keywords (english): Key words: pure bending; curved beams; stresses; internal forces
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:237:330789
• Study programme: Title: Civil Engineering; Study programme type: university; Study level: undergraduate; Academic / professional title: sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka građevinarstva (sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka građevinarstva)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Open access
• Created on: 2023-10-23 07:53:25