Der Stab hat links einen Vollkreis und rechts einen Kreisringquerschnitt gleichen Materials. Er wird an der Nahtstelle durch ein Torsionsmoment
Gesucht: Bestimmung der Querschnittsverdrehung an der Nahtstelle.
Gegeben:
Es handelt sich um eine statisch unbestimmte Zweibereichsaufgabe, deren Koordinaten aus folgendem Bild zu entnehmen sind (Skizze)
Nach Integration für Bereich 1 und Bereich 2 folgen die Gleichungen für den Torsionsmomenten- und Verdrehungsverlauf
Für Bereich 1 gilt
für Bereich 2 gilt
Wegen der statischen Unbestimmtheit existieren nur geometrische Randbedingungen
Die Übergangsbedingungen formulieren und nutzen
Skizze
Daraus folgt
Daraus ergibt sich
Der Torsionsmomenten- und Verdrehungsverlauf ist für beide Bereiche bestimmt
Die Querschnittsverdrehung am Übergang mit