Shear Plane คืออะไร?

ระนาบการเฉือนคือระนาบที่เกิดแรงเฉือน เช่นเดียวกับความเครียดปกติความเครียดเฉือนคือการวัดแรงต่อหน่วยพื้นที่ ณ จุดใดก็ตามในโครงสร้างมีระนาบที่เป็นไปได้มากมายที่สามารถกำหนดให้วัดความเครียดได้ ดังนั้นเครื่องบินใดก็ตามที่มีพื้นที่ที่สงสัยคือระนาบเฉือน shear plane มีประโยชน์สำหรับวิศวกรที่วิเคราะห์ความเค้นภายในของโครงสร้าง

ความเครียดมีหน่วยเดียวกับความดัน: แรงต่อพื้นที่ ผลของความเครียดปกติเมื่อส่วนประกอบเข้าสู่ความตึงเครียดหรือการบีบอัด หากแท่งโลหะยืดออกในแนวตั้งความเค้นภายในจะมีแนวโน้มที่จะต้านทานการเปลี่ยนรูปต่อไป ความเครียดนี้จะเกิดขึ้นในส่วนตัดขวางแนวนอนของแถบ ความเครียดได้รับการกล่าวถึงว่าเป็นเรื่องปกติเพราะถูกชี้นำในมุมฉากหรือระนาบความเค้นแนวนอน

แรงเฉือนนั้นคล้ายกับความเครียดปกติซึ่งมีหน่วยเหมือนกัน อย่างไรก็ตามทิศทางของความเครียดนั้น ขนาน กับระนาบของมัน ความเครียดประเภทนี้อาจส่งผลให้เกิดการใช้กำลังชุดต่าง ๆ กับแถบโลหะเดียวกัน กล่าวคือหากมีใครจับด้านล่างของบาร์อยู่กับที่ในขณะที่พยายามย้ายด้านบนของแถบไปทางขวา ความเค้นภายในที่เกิดขึ้นเรียกว่าแรงเฉือนเนื่องจากส่วนหนึ่งของแถบพยายามเลื่อนหรือตัดเฉือนให้ผ่านกันและกัน

ภายใต้เงื่อนไขการโหลดเหล่านี้ความเค้นบนระนาบแนวนอนที่อยู่ตรงกลางของแท่งจะถูกตัดด้วยแรงเฉือนในแนวนอน ด้านล่างของบาร์จะพยายามย้ายไปทางซ้าย มันอาจถูกทิ้งไว้ในแนวระนาบเฉือนแนวนอน ด้านบนของบาร์จะพยายามขยับไปทางขวา มันจะถูกแรงไปทางขวาบนระนาบเฉือนเดียวกัน

การวิเคราะห์ระนาบแรงเฉือนเป็นสิ่งสำคัญในการป้องกันความล้มเหลวทางกลของโครงสร้าง วัสดุทุกชิ้นมีขีด จำกัด ว่าสามารถทนความเครียดได้มากน้อยเพียงใด ข้อ จำกัด นี้เป็นคุณสมบัติของวัสดุเองมากกว่ารูปร่างของวัตถุ ตัวอย่างเช่นยางรัดสองเส้นสามารถทำในขนาดที่แตกต่างกัน แต่จากวัสดุเดียวกัน อันที่ใหญ่กว่าสามารถทนต่อแรงได้มากกว่าก่อนที่จะแตก แต่เพียงเพราะมีพื้นที่หน้าตัดมากกว่าเพื่อกระจายแรง ความเครียด ภายในจะเหมือนกันเมื่อเกิดความล้มเหลวสำหรับทั้งสองขนาด

ในทำนองเดียวกันส่วนประกอบสามารถทำลายเนื่องจากความเครียดแรงเฉือนมากเกินไป หากองค์ประกอบล้มเหลวโดยการลดแรงเฉือนส่วนของมันจะเลื่อนผ่านกันอย่างแท้จริง สลักเกลียวโลหะเก่าเช่นมักจะล้มเหลวในลักษณะนี้ ขีด จำกัด ของแรงเฉือนเช่นเดียวกับความเครียดปกติคือคุณสมบัติของวัสดุ