زرفایل

ميلة تحت فشار محوري

ساده‌ترين مورد براي بررسي در ابتدا يك ميلة ابتدائا صاف فلزي است كه داراي مقاطع عرضي يكسان مي‌باشد، و در دو سر خود تحت يك جفت نيروي همراستاي در جهات مخالف است كه همجهت با محور طولي ميله به آن وارد مي‌شوند و بر مركز هر مقطع عرضي عمل مي‌كنند. براي آنكه تعادلي استاتيك برقرار باشد، اندازة نيروها بايد برابر باشند. اگر نيروها در جهت دور شدن از ميله باشند، گفته مي‌شود كه ميله در كشش قرار دارد. اگر آنها در جهت خود ميله باشند، يك وضعيت فشار برقرار است. اين دو وضعيت در شكل 1-1 نشان داده شده‌اند. 

تحت تأثير اين جفت نيروي عمل كننده، نيروهاي مقاومت دروني درون ميله به كار مي‌افتند و براي مطالعة خصوصيات آنها مي‌توانيم فرض كنيم كه يك صفحه از ميله در هر جايي به صورت عرضي گذشته و بر خط محوري طولي ميله عمود است.چنين صفحه‌اي را در تصوير 1-2(الف) a-a مي‌ناميم به دلايلي كه بعدا ذكر مي‌كنيم، اين صفحه نبايد زياد به دو سر ميله نزديك باشد. اگر به منظور تحليل تصور كنيم كه قسمتي از ميله كه در طرف راست اين صفحه قرار دارد برداشته شده است، چنانچه در تصوير 1-2(ب) چنين است، آنگاه به جاي آن بايد هر گونه تأثيري كه بر قسمت چپ صفحه دارد جايگزين شود. با اين شگرد ايجاد يك صفحة قطع كننده، نيروهايي كه در اصل دروني بوده‌اند، اكنون به نيروهايي بيروني براي قسمتهاي باقي مانده از ميله تبديل مي‌شوند. براي حفظ تعادل قسمت دست چپي، اين تأثير بايد نيرويي با بزرگي P در راستاي افقي باشد. اما اين نيرو كه به صورت عمود بر صفحة a-a عمل مي‌كند، در واقع نتيجة نيروهاي توزيع شده هستند كه بر اين مقطع عرضي به صورت عمودي عمل مي‌كنند. 

توزيع نيروهاي مقاومت

در اين مرحله لازم است در مورد چگونگي تنوع اين توزيعهاي نيرو، فرضهايي بكنيم و از آنجا كه نيروي P بر مركز ميله عمل مي‌كند، معمولا فرض مي‌شود كه اين توزيعها در طول مقطع عرضي يكنواخت هستند. چنين توزيعي احتمالا هرگز نمي‌تواند وجود واقعي داشته باشد، زيرا ذرات كريستالي ميله در جهات اتفاقي هستند.