แรงเฉือนคืออะไร?

แรงเฉือนเป็นแรงที่ทำให้เกิดแรงเฉือนเมื่อใช้กับองค์ประกอบโครงสร้าง แรงเฉือนซึ่งเป็นแรงต่อหน่วยพื้นที่เกิดขึ้นในระนาบตั้งฉากกับความเครียดปกติ มันถูกสร้างขึ้นเมื่อเครื่องบินสองลำของวัตถุเดียวกันพยายามเลื่อนผ่านกัน วิศวกรจำเป็นต้องคำนวณภาระแรงเฉือนบนโครงสร้างเพื่อให้แน่ใจว่าพวกเขาจะไม่ประสบกับความล้มเหลวทางกล การรับแรงเฉือนสูงเกินไปอาจทำให้วัสดุให้ผลผลิตหรือเสียรูปถาวร

ความเค้นปกติเกิดขึ้นเมื่อวัสดุถูกใส่เข้าสู่แรงดึง ในกรณีนี้แรงที่ใช้ทั้งคู่จะอยู่ในแนวแกนเดียวกัน หากกองกำลังถูกนำไปใช้ตามแกนที่แตกต่างกันจะมีการตัดความเครียดนอกเหนือไปจากความเครียดปกติใด ๆ องค์ประกอบสี่เหลี่ยมของวัสดุจะได้สัมผัสกับแรงที่มีแนวโน้มที่จะเอียงเป็นสี่เหลี่ยมด้านขนาน ความเครียดแรงเฉือนเฉลี่ยในวัสดุเท่ากับโหลดเฉือนหารด้วยพื้นที่หน้าตัดที่เป็นปัญหา

ในขณะที่แรงเฉือนเป็นแรงต่อหน่วยพื้นที่โดยทั่วไปแรงเฉือนนั้นหมายถึงแรงเท่านั้น ดังนั้นความสามัคคีที่เหมาะสมคือการบังคับหน่วยโดยทั่วไปนิวตันหรือแรงปอนด์ เมื่อแรงเฉือนถูกนำไปใช้กับวัสดุที่ถูก จำกัด แรงปฏิกิริยาจะรับผิดชอบในการรักษาวัสดุให้อยู่กับที่ แรงปฏิกิริยานี้ถือเป็นการใช้แรง“ วินาที” เมื่อรวมกับแรงปฎิกริยาแรงเดี่ยวสามารถทำให้เกิดแรงเฉือนได้

แรงเฉือนมีความสำคัญในการคำนวณความเครียดภายในลำแสง สมการคานออยเลอร์ - เบอร์นูลี่เกี่ยวข้องกับแรงเฉือนกับการเคลื่อนที่ของการดัดงอตลอดลำแสง โมเมนต์ดัดคือแรงบิดบิดเกินกว่าจะทำให้ลำแสงเบี่ยงเบนได้ การรับแรงเฉือนสูงสุดที่อนุญาตบนลำแสงนั้นสัมพันธ์กับทั้งวัสดุและรูปทรงของลำแสง - คานที่หนาขึ้นที่ทำจากวัสดุที่แข็งแรงสามารถทนต่อแรงเฉือนที่สูงขึ้น

เมื่อกองกำลังทำให้เกิดความเครียดภายในจะสูงเกินไปวัสดุจะให้ผลผลิต การให้ผลผลิตเปลี่ยนแปลงรูปร่างและขนาดที่ผ่อนคลายของวัสดุอย่างถาวรเช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นเมื่อวัสดุนั้นปลอดจากแรงภายนอก คลิปหนีบกระดาษสามารถถูกนำไปยังจุดที่ให้ผลผลิตได้อย่างง่ายดาย การให้ผลผลิตไม่เพียง แต่ทำให้เรขาคณิตของวัสดุบิดเบือน แต่ยังทำให้วัสดุมีความเสี่ยงที่จะแตกหักได้มากขึ้น การจัดการความเสี่ยงนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อวิศวกรโยธาและเครื่องกล

การตัดสินใจเลือกวัสดุที่แข็งแกร่งที่สุดหรือมีคะแนนผลตอบแทนสูงสุดทำได้ง่ายกว่าผ่านการทดสอบมากกว่าผ่านการวิเคราะห์เชิงทฤษฎี มันเป็นความรู้ทั่วไปเช่นเหล็กสามารถทนต่อความเครียดภายในได้มากกว่าอลูมิเนียม คำอธิบายว่าทำไมในกรณีนี้เป็นเรื่องของทฤษฎีการแข่งขันหลายประการ ทฤษฎีเหล่านี้บางส่วนเน้นถึงแรงเฉือนเป็นพื้นฐานในการอธิบายเมื่อวัสดุจะได้รับ