扭轉

扭轉(英語：torsion)在固體力學領域，是指一個對象由於受到扭矩而發生變形。扭矩的單位是牛頓米（N·m）。在垂直於轉矩軸的截面產生的剪應力垂直於半徑。 ^[1]

圓形截面杆受到扭矩${\displaystyle M_{t}}$作用而產生扭轉角${\displaystyle {\alpha }}$。

${\displaystyle {\theta }_{t}={\frac {L}{G\cdot I_{p}}}\cdot M_{t}}$

其中

• ${\displaystyle L}$ 是杆的長度
• ${\displaystyle G}$ 是材料的剪切模量
• ${\displaystyle I_{p}}$ 是杆的截面二次軸矩^[2]。

對於薄壁梁，其橫截面是否封閉，對抗扭性影響很大。例如，一個壁厚為半徑的10％圓管，封閉橫截面比開槽橫截面的圓管抗扭性大300倍^[3]。

參考資料

1. Case and Chilver "Strength of Materials and Structures"
2. Russel C. Hibbeler: Technische Mechanik 2 Festigkeitslehre, 8. Auflage, Pearson Deutschland, München 2013, ISBN 978-3-86894-126-5.
3. Bernd Markert: Mechanik 2 Elastostatik – Statik deformierbarer Körper, 2. Auflage, Institut für Allgemeine Mechanik Aachen, Aachen 2015.