弹性柱体扭转(torsion of elastic cylinder)一类弹性力学问题.指弹性柱体在端头力偶作用下的扭转问题.最早由法国力学家、几何学家圣韦南(Saint-Venant, A. J. C. B. de)于1855年研究过,其后德国学者普朗托(Prandtl , L.)于1903年和俄国学者于1913年用不同方法分别予以解决。
弹性柱体扭转问题的解决,一方面基于圣韦南原理,即在端头放松边条件;另一方面基于先假设问题的一部分未知量为已知,然后求未知的部分,即所谓半逆解法.设柱截面为xy平面上的区域D,母线沿z轴.令
式中G为拉梅系数之一,亦称剪切模量,B为柱单位长度的扭角.中在D的边界,上满足边条件中l,-0.求解这个边值问题,可得未知应力么二,几二,进而可以通过积分求得端头的扭矩M}.以上这种提法的扭转问题称为自由扭转问题.一般情况下,除圆截面外,扭转后横截面要发生翘曲,即不再保持为平面.如果在一端加以约束,使端面保持平面,这种问题称为约束扭转问题.