Wat is een schuivend vliegtuig?

Een schuifvlak is het vlak waarin schuifspanning optreedt. Net als normale stress is schuifspanning een maat voor kracht per oppervlakte-eenheid. Op elk willekeurig punt in een structuur zijn er veel mogelijke vlakken die kunnen worden gedefinieerd om stress te meten. Dienovereenkomstig is welk vlak het betreffende gebied bevat het afschuifvlak. Het afschuifvlak is nuttig voor ingenieurs die de interne spanningen in structuren analyseren.

Stress heeft dezelfde eenheden als druk: kracht per gebied. Normale stress ontstaat wanneer een component onder spanning of compressie wordt gezet. Als een metalen staaf verticaal wordt uitgerekt, zal een interne spanning de neiging hebben om verdere vervorming te weerstaan. Deze spanning treedt op in horizontale dwarsdoorsneden van de balk. Er wordt gezegd dat de spanning normaal is, omdat deze onder een rechte hoek op, of loodrecht op, de horizontale spanningsvlakken wordt gericht.

Afschuifstress is vergelijkbaar met normale stress in die zin dat het dezelfde eenheden heeft. De richting van spanning is echter evenwijdig aan zijn spanningsvlak. Dit soort stress kan het gevolg zijn als een andere set krachten op dezelfde metalen staaf wordt uitgeoefend; namelijk, als iemand de onderkant van de balk stil hield terwijl hij probeerde de bovenkant van de balk naar rechts te verplaatsen. De resulterende interne spanning wordt schuifspanning genoemd, omdat delen van de balk langs elkaar proberen te schuiven of te schuiven.

Onder deze belastingsomstandigheden zouden de spanningen op een horizontaal vlak in het midden van de stang horizontale spanningen zijn. De onderkant van de balk probeert naar links te bewegen; het zou krachten naar links in een horizontaal afschuifvlak onderwerpen. De bovenkant van de balk probeert naar rechts te bewegen; het zou rechtse krachten op hetzelfde afschuifvlak onderwerpen.

Het analyseren van het afschuifvlak is belangrijk om het mechanisch falen van een constructie te voorkomen. Elk materiaal heeft een limiet op hoeveel stress het kan verdragen. Deze limiet is een eigenschap van het materiaal zelf, in plaats van de vorm van het object. Twee rubberen banden kunnen bijvoorbeeld in verschillende maten worden gemaakt, maar van hetzelfde materiaal. De grotere kan meer kracht weerstaan ​​voordat hij breekt, maar alleen omdat hij meer dwarsdoorsnede heeft om de kracht te verdelen; de interne spanning zal hetzelfde zijn bij falen voor beide maten.

Evenzo kunnen componenten breken door te veel schuifspanning. Als een component faalt door schuifspanning, zullen delen ervan letterlijk langs elkaar schuiven. Oude metalen bouten falen bijvoorbeeld meestal op deze manier. De limiet voor schuifspanning is, net als bij normale stress, een materiële eigenschap.