20.5 : Odkształcenie w przekroju poprzecznym

Materiał poddany naprężeniu jednoosiowemu wydłuża się lub kurczy w kierunku przyłożonej siły, a także ulega zmianom w kierunkach prostopadłych. To zachowanie ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia, jak materiały zachowują się pod wpływem naprężenia i jest regulowane przez właściwości mechaniczne, takie jak współczynnik Poissona v, który mierzy stosunek odkształcenia poprzecznego do odkształcenia osiowego.

W miarę rozciągania materiał rozszerza się lub kurczy w kierunkach prostopadłych do obciążenia. Zjawisko to jest zróżnicowane w różnych fragmentach materiału.

Na przykład w pionowym kierunku poprzecznym rozszerzania i skurcze znoszą się wzajemnie na tak zwanej powierzchni neutralnej, na której nie występuje naprężenie podłużne.

Jednakże materiał zachowuje się inaczej w poziomym kierunku poprzecznym; sekcje wyginają się w okrągłe łuki z powodu zróżnicowanego rozszerzania i kurczenia się na grubości materiału. Łuki kołowe mają środek w punkcie O’ i mają promień krzywizny r’. Promień krzywizny belki na skutek zginania jest wyśrodkowany w punkcie O, o promieniu krzywizny r. Zginanie w obu kierunkach jest powiązane ze współczynnikiem Poissona materiału. Promień krzywizny tych łuków, szczególnie zauważalny w oddaleniu od powierzchni neutralnej, jest odwrotnie proporcjonalny do współczynnika Poissona.

Krzywizna przekroju poprzecznego materiału, zwana krzywizną antyklastyczną, ujawnia, w jaki sposób materiał wygina się w kierunkach prostopadłych do głównego kierunku zginania.