Stała skrętna cienkościennych struktur wielokomórkowych

Poproszono mnie o analityczne obliczenie złożonej stałej skrętnej następującej struktury.

Nie podano żadnych innych informacji, takich jak przykładany moment obrotowy.

Wiem, jak obliczyć stałą skrętną dla każdego elementu (trójkąta równobocznego i półkola), ale nie sądzę, żebym mógł po prostu dodać je do obszarów.

Czy jest coś jeszcze, co mogę spróbować?

Musisz znaleźć przepływy ścinania w każdej pojedynczej komórce, a następnie zastosować do komórek zwykłą formułę stałej skrętnej i dodać wynik.

Możesz uzyskać jedno równanie z równowagi „punktów narożnych”, w których łączą się sekcje (na końcach żebra pionowego znajdują się dwa punkty, ale symetrycznie otrzymujesz to samo równanie dla każdego punktu).

Aby uzyskać inne równanie, możesz założyć, że każda komórka ma taką samą ilość skrętu - tzn. Przekrój nie wypacza się pod wpływem skręcania.

Działa to poprzez szczegóły: http://web.aeromech.usyd.edu.au//structures/acs1-p83.html . Google „skrętne wiązki wielokomórkowe” dla innych odniesień.

Jeśli chcesz uwzględnić wypaczenie przekroju, najlepszym sposobem radzenia sobie z tego typu strukturą jest modelowanie prawidłowej geometrii w analizie elementu skończonego, zamiast próby zredukowania jej do „elementu belki” Oprócz założeń przyjętych w obliczając pojedynczą stałą skrętną, rzeczywista sztywność skrętna jest bardzo wrażliwa na sposób, w jaki końce „belki” są połączone z resztą konstrukcji, co może, ale nie musi, zapobiegać wypaczeniu lub innym deformacjom przekroju.