Doświadczalne wyznaczanie środka iii poprzecznych odbywać się będzie przez pomiar ugięcia dowolnego punktu C lezącego na osi z (rys. 4.63a) a tnkżc ugięcia punktu O leżącego na rur/e na osi y. Punkty te doznają przemieszczeń wywołanych zginaniem:
(4.163)
gdzie: IJ - x • r1 • 3 - moment bezwładności przekroju rury [mm'1], oraz, jeżeli siła P będ/jc
poza środkiem sil poprzecznych (w odległości c [mm] od tego środka), przemieszczeń wywołanych skręcaniem. Przyjmując założenie, żc skręcanie jest skręcaniem swobodnym wzór na te przemieszczenia przybierze (przykładowo dla punktu C) postać:
(4.164)
gdzie: M = P- e - moment zewnętrzny skręcający pret (rys. 4.63b), cp, - kąt skręcenia swobodnego [rd], zaś:
Is - sztywność geometryczna skręcania pręta [mm*],
E, G - moduły materiału odpowiednio sprężystości wzdłużnej i postaciowej [MPa], c - odległość punktu pomiarowego od środka sił poprzecznych (ścinania) |mm] (na rysunku zaznaczono tę odległość od punktu C).
Całkowite przemieszczenie przykładowo punktu C wyniesie więc:
(4.165)
Zmieniając położenie siły P względem środka sił poprzecznych uzyska się wykresy przemieszczeń punktu C i punktu O w funkcji położeń siły P jak pokazuje rys. 4.64. Przecięcie się tych wykresów wyznacza położenie środka sił poprzecznych co pokazano na rysunku.Na rysunku zaznaczono prostą poziomą wyznaczoną wartością ys = yo (również ustaloną doświadczalnie przez pomiur ugięcia punktu S - rys. 4.62 -teoretycznie ustalonego środka ścinania)
Opisany modę! dotyczy przypadku skręcania swobodnego tzn takiego przy którym zachodzi swobodna dcplanacja (paczeme) przekroju poprzecznego rury. Polega to na tym, żc punkty przekroju poprzecznego doznają przemieszczeń w kierunku wzdłużnym czyli równoległym do osi rury. Szczególnie jest to ważne dla profili cienkościennych otwartych czyli takich jak rozpatrywany w ćwiczeniu. Jeżeli laka dcplanacja zachodzi to w przekroju poprzecznym rury niema innych naprężeń poza opisanymi powyżej Warunkiem swobodnej dcplnnacji jest właściwe podparcie tzn mc blokujące ruchów wzdłużnych punktów