Bir Kesme Düzlemi Nedir?

Bir kayma düzlemi, kayma gerilmesinin meydana geldiği düzlemdir. Normal gerilme gibi, kayma gerilmesi de birim alandaki kuvvet ölçüsüdür. Bir yapının herhangi bir noktasında stresi ölçmek için tanımlanabilecek birçok uçak vardır. Buna göre, söz konusu alanı içeren hangi düzlem ise, kayma düzlemidir. Kesme düzlemi yapılardaki iç gerilmeleri analiz eden mühendisler için kullanışlıdır.

Stres basınçla aynı birime sahiptir: alan başına kuvvet. Bir bileşen gerginlik veya kompresyona girdiğinde normal stres ortaya çıkar. Bir metal çubuk dikey olarak gerilirse, bir iç gerilme daha fazla deformasyona dayanma eğiliminde olacaktır. Bu gerilme çubuğun yatay kesitlerinde meydana gelir. Gerilimin normal olduğu söylenir çünkü yatay gerilme düzlemlerine dik açılı veya normal düzlemdedir.

Kayma gerilmesi, aynı birime sahip olması nedeniyle normal gerilmeye benzer. Bununla birlikte, gerilme yönü gerilme düzlemine paraleldir . Aynı metal çubuğa farklı kuvvetler uygulanmışsa, bu tür bir stres ortaya çıkabilir; yani, biri çubuğun alt kısmını sağa hareket ettirmeye çalışırken çubuğun alt kısmını sabit tuttuysa. Ortaya çıkan iç strese kesme gerilmesi adı verilir, çünkü çubuğun bazı kısımları birbirini geçmeye veya kaymaya çalışır.

Bu yükleme koşulları altında, çubuğun merkezinde bulunan yatay bir düzlem üzerindeki gerilmeler yatay olarak yönlendirilen kayma gerilmeleri olacaktır. Çubuğun alt kısmı sola hareket etmeye çalışıyordu; yatay bir kesme düzleminde sola doğru kuvvetler uygular. Çubuğun üstü sağa doğru hareket etmeye çalışıyordu; aynı kesme düzleminde sağa kuvvetler uygular.

Kayma düzlemini analiz etmek, bir yapının mekanik arızasını önlemede önemlidir. Her malzemenin ne kadar strese dayanabileceği konusunda bir sınırı vardır. Bu sınır, nesnenin şeklinden ziyade malzemenin kendisinin bir özelliğidir. Örneğin, iki lastik bant farklı boyutlarda fakat aynı malzemeden yapılabilir. Büyük olanı kırılmadan önce daha fazla kuvvete dayanabilir, ancak yalnızca kuvveti dağıtmak için daha fazla kesitsel alana sahip olduğu için; iç gerilme her iki boyut için başarısızlıkta aynı olacaktır.

Aynı şekilde, çok fazla kayma gerilmesi nedeniyle bileşenler kırılabilir. Bir bileşen kayma gerilimi ile başarısız olursa, parçaları tam anlamıyla birbirlerinin arasından geçecektir. Eski metal cıvatalar, örneğin, genellikle bu şekilde başarısız olur. Kayma gerilmesi üzerindeki sınır, normal gerilme gibi, maddi bir özelliktir.