せん断平面とは何ですか？

せん断平面は、せん断応力が発生する平面です。 通常の応力と同様に、せん断応力は単位面積あたりの力の尺度です。 構造内の任意の時点で、ストレスを測定するために定義できる多くの可能な平面があります。 したがって、問題の面積が含まれている場合は、せん断平面です。 せん断平面は、構造内の内部応力を分析するエンジニアに役立ちます。

応力には、圧力と同じ単位があります。面積あたりの力。 コンポーネントが張力または圧縮に配置されると、通常の応力が生じます。 金属棒が垂直に伸びている場合、内部応力はさらなる変形に抵抗する傾向があります。 この応力は、バーの水平断面で発生します。 ストレスは、水平応力面に対して、または正常に向けられているため、正常であると言われています。

せん断応力は、同じユニットを持っているという点で通常の応力に似ています。 ただし、ストレスの方向は、その応力面に平行です。 この種異なる力のセットが同じ金属棒に適用された場合、ストレスの発生する可能性があります。つまり、誰かがバーの底を固定していた場合、バーの上部を右に動かそうとしています。 結果として生じる内部応力は、せん断応力と呼ばれます。これは、バーの一部が互いにスライドまたはせん断しようとしているためです。

これらの荷重条件下では、バーの中央にある水平面上の応力は、水平方向に誘導されるせん断応力です。 バーの底は左に移動しようとしています。それは水平方向のせん断平面に左の力を被ります。 バーの上部は右に移動しようとしています。同じせん断平面上に右方向の力をかけるでしょう。

せん断平面の分析は、構造の機械的障害を防ぐために重要です。 すべての材料には、どれだけのストレスが耐えることができるかに制限があります。 この制限はプロパティですオブジェクトの形状ではなく、素材自体のy。 たとえば、2つの輪ゴムは、同じ素材からさまざまなサイズで作ることができます。 大きい方は、壊れる前により多くの力に耐えることができますが、それは力を分配するためにより多くの断面領域があるからです。内部ストレスは、両方のサイズで障害時に同じになります。

同様に、せん断応力が多すぎるため、コンポーネントが壊れる可能性があります。 成分がせん断応力によって失敗した場合、その一部は文字通り互いに通り過ぎて滑ります。 たとえば、古い金属ボルトは、一般にこの方法で失敗します。 せん断応力の制限は、通常の応力と同様に、物質的な特性です。