Co je to smykové napětí?
Střihové napětí je poměr změny rozměrů k původnímu rozměru v důsledku smykového napětí a deformace spíše kolmo než paralelně s ním. Střihové napětí je výsledkem použití 2 paralelních a opačných sil působících na povrchy objektu.
Vzorec smykové deformace:
Střihové napětí= ΔxL0 / L.
Tažný modul:
"Toto je konstanta proporce a je dobře definována poměrem napětí k." kmen. "
Tažný modul je obecně reprezentován S.
S = smykové napětí. / smykové napětí.
Jednotky smykové deformace:
Toto je bezrozměrné množství, takže toto je bezjednotkové.
Symbol smykového napětí:
Symbol smyku napětí= γ nebo ε
Jednotka smykového napětí:
1 nebo radián
Smykové napětí od axiálního napětí
Kmen:
Aplikovaná zatížení nebo posunutí vedou ke změně rozměrů. Pro jednoosé posunutí bylo axiální přetvoření definováno v zásadě jako poměr změny délky ke skutečné délce.
Diagram smykového napětí
Komponenty trojrozměrného přetvoření lze také představovat jako jednoduchá axiální přetvoření a smyková napětí. Vektory posunutí (u, v, w) působící podél os (x, y, z).
Jednoosé přetvoření ve směru x způsobené gradientem posunutí,
Podobně je smykové napětí ve směru yv důsledku gradientu posunutí dáno vztahem,
Složky smykové deformace jsou reprezentovány jako deformační matice následovně,
Tři smykové kmeny jsou kmeny reprezentované ve všech rovinách ve směrech x, y, z jako XY, YZ, XZ.
Kmeny jsou zastoupeny v kmeni vyvolaném stresem:
Měření kmene:
Je obtížné měřit stres přímo. Měření napětí lze tedy provádět pomocí k němu připojených měřidel elektrického odporu.
Měření tenzometru | Smykové napětí z tenzometru
Měření tenzometru se používá ke stanovení odporu drátu, který je společně svinut k vodivému substrátu. Odpor drátu je R,
\\frac{\\Delta R}{R}= K.\\varepsilon
kde K uznáno jako deformační faktor
Alternativně,
\\varepsilon= deformace = deformace
takže napětí lze vyvolat pomocí měření napětí.
Vzhledem k tomu, že kmeny jsou nízké, musí Wheatstoneův můstek určit odpory. Odečtení galvanometru musí být nulové, aby se zjistily odpory R1, R2, R3, R4. K měření napětí lze použít více než jednu konfiguraci. Lze použít poloviční kabeláž a připojit ji k dalším měřidlům. K dispozici je jeden aktivní měřič a jeden fiktivní měřič. Fiktivní měrka snižuje teplotní efekty tím, že je ruší. Takový rozdíl může vést ke zlepšení přesnosti obvodů.
Rovnice maximálního smykového přetvoření:
Maximální normální napětí (εmax.)
(εx+εy)/2+(((εx-εy)/2)2+(γxy/2)2)0.5.
Minimální normální přetvoření (εmin).
(εx+εy)/2-(((εx-εy)/2)2+(γxy/2)2)0.5.
Maximální smykové napětí (v rovině) (γmax (v rovině)).
(((εx-εy) 2+ (γxy) 2) 0.5
Hlavní úhel (θp)
[atan (γxy / (εx-εy))]] / 2
Hlavní smykové napětí:
Hlavní stres:
Smykové napětí je pak při vyrovnání nulové hlavní stres se děje.
Hlavní úhel:
To je úhel vyrovnání hlavní stres dojde k určitému bodu.
Hlavní kmen:
To je nejvyšší a nejméně normální kmen možné pro materiál v tomto konkrétním bodě a smykovékmen je nula v úhlu, kde hlavní kmen nastane.
3 napětí kolmá k hlavní smykové rovině se nazývají hlavní napětí, kde jako v rovině, kde je smykové napětí nulové, se označuje jako hlavní napětí.
Čisté smykové napětí:
hlavní stres a napětí jsou nulové.
Co je to smyková deformační energie?
Kmenová energie způsobená smykovým napětím | Teorie smykové deformační energie:
Maximální energie ve smyku | Teorie zkreslení (Von Mises)
Selhání nejvíce tvárného materiálu mohlo být určeno teoriemi smykového napětí nebo Von Misesovou teorií, protože k poruše dochází při smyku materiálů. Tuto teorii lze vyjádřit jako
(σ1−σ2)2+(σ2−σ3)2+(σ3−σ1)2=2σy2=constant
Pro σ3 = 0,
Lokalita výnosu je elipsa podobná naprosté úhlopříčce. V systému In3D Stress tato rovnice uvádí povrch hranolu s kruhovým průřezem. Přesněji válec s jeho středovou osou podél linie σ1 = σ2 = σ3.
Osa prořízla původ hlavního napětí a je nakloněna pod stejným úhlem. když σ3 = 0,
Poruchový stav pro elipsu tvořený průsečíkem roviny (σ1, σ2) se šikmým válcem.
Smyková deformační energie na jednotku objemové teorie.
Jako podle von Mises teorie ve 3D bude místo výnosu na povrchu nakloněného válce. Body uvnitř válce ukazují bezpečné body, zatímco body vně válce ukazují podmínky selhání. Osa válce podél linie σ1 = σ2 = σ3 označovaná jako linie hydrostatického napětí. Ukazuje, že samotné hydrostatické napětí nemůže poskytnout výnos. Zvažuje všechny podmínky dohromady a ukazuje, že všechny body válců jsou bezpečné.
Příklad příkladu smykové deformace
- řezání kovů
- štětcem
- Žvýkačky
- V případě říční vody bude koryto řeky vystaveno smykovému napětí z důvodu situace proudění vody.
- Během posuvných okolností obrazovky.
- K leštění povrchu.
- Při psaní na povrch dojde k namáhání ve smyku.
Následující obrázek obdélníkové chýše ukazuje deformaci obdélníkového tvaru do rovnoběžníku v důsledku smykového napětí.
Důvod smykové deformace:
Smykové napětí je použitá síla, která způsobí deformace materiálu posunutím podél roviny nebo roviny rovnoběžné s napětí působící na povrch objektu.
Vztah mezi smykem a napětím
Smykové napětí vs smykové napětí | smykové napětí vs smyková síla
Smykové napětí je deformace způsobená smykovým napětím. Smykové napětí je napětí vzniklé v důsledku smykových sil mezi rovnoběžnými povrchy objektu.
Torzní smykové napětí
Torzní smykové napětí τ = střihový stres (N / m2, Pa) T = aplikovaný točivý moment (Nm)
Smyková deformace se vypočítá z úhlu zkroucení, délky a vzdálenosti podél poloměru.
y = střihové napětí (radiány)
Křivka napětí ve smyku:
Smykové napětí působí podél povrchu nebo rovnoběžně s povrchem a může způsobit, že 1 vrstva klouže po ostatních. smykové napětí vede k deformaci obdélníkového objektu na rovnoběžník.
Smykové napětí mění rozměr a úhel objektu.
Smykové napětí = F / A
Smykové napětí: Smykové napětí je deformační množství na danou linii spíše než rovnoběžné.
Smykové napětí gama
Smykové napětí gama = delta x / l.
Vztah mezi smykovým napětím a smykovým napětím pro konkrétní materiál se uznává jako smykové napětí tohoto materiálu.
Křivka napětí ve smyku Výnosový stres
Křivka napěťové deformace Engineering and True
Variace smykového napětí s rychlostí deformace
Křivky smykové napětí-deformace jsou významným grafickým měřítkem.
Smykové napětí vs Smyková rychlost
Smykové napětí vs smyková rychlost pro dilatační a pseudoplastické nenewtonské tekutiny ve srovnání s newtonskou tekutinou.
Octahedral smykové napětí:
Oktaedrické smykové napětí / přetvoření udává mez kluzu elastického materiálu za obecného stavu napětí. Materiál zobrazí poddajnost, když osmistěnný střih stres dosáhne extrémní hodnoty napětí / přetvoření. To je ekvivalent uznávaný jako kritéria výtěžku Von Mises.
Rychlost smykové deformace :
Napětí je poměr změny délky k jeho původní délce, takže; smykové napětí je bezrozměrná veličina, takže rychlost deformace je v inverzní časové jednotce.
Vzorec smykové deformace při řezání kovů:
Úhel smykové roviny:
Jedná se o úhel mezi vodorovnou rovinou a smykovou rovinou, významný pro aplikace smykové deformace při řezání kovů.
Rychlost smykové deformace v rovině smyku, ϒAB je funkcí řezné rychlosti a posuvu.
Rozdíl mezi smykovým napětím a smykem
Smykové napětí vs Smykové napětí:
Smykové napětí uvažuje o bloku, který je vystaven množině stejných a protilehlých sil Q a tento blok je rozpoznán jako bi-cycle-brake-block spojený s kolem. Je zde šance, že jedna vrstva těla během smyku klouže na ostatní zahájení stresu. Pokud tato porucha není povolena, vytvoří se smykové napětí T.
Q - smykové zatížení ve smyku (z) = plocha odolávající smyku A.
Toto smykové napětí bude působit svisle na oblast. Přímé namáhání však bude v normálním směru k oblasti použití.
Pokud vezmeme v úvahu brzdový blok jízdního kola, nemusí se bloky obdélníkového tvaru po použití vypalovací síly zdeformovat a blok může změnit tvar ve formě namáhání.
Smykové napětí je úměrné smykovému napětí v oblasti pružnosti. Modul tuhosti je vyjádřen jako
smykové napětí z smykové napětí y = – = konstanta = G
Konstanta G = modul tuhosti nebo modul smyku
Proč dislokace hran v krystalových mřížkách zavádějí tlaková napětí v tahu a ve smyku, zatímco dislokace šroubů zavádějí pouze ve smyku ?
Protože observační a pedagogická definice předepisuje souřadnicové rámce, ve kterých je to pravda, “je pravděpodobně nejpřesnější odpověď.
Existuje několik přístupů k vizualizaci chování kmenových polí kolem dislokací. První přístup je přímým pozorováním; druhá si vypůjčuje koncepty z lomové mechaniky. Oba jsou rovnocenné.
- Dislokace hran směřující k vektoru Burgers. Přestože šroubová dislokace směřovala kolmo na ni.
- Dislokace šroubu ‚rozepne 'mřížku, jak se pohybuje skrz ni, čímž vytvoří‚ šroub' nebo spirálové předuspořádání atomu kolem jádra.
Problémy s namáháním ve smyku:
Problém: Obdélníkový blok má plochu 0.25 m2. Výška bloku je 10 cm. Smyková síla se aplikuje na horní plochu bloku. A posunutí je 0.015 mm. Najděte napětí, přetvoření a smykovou sílu. Modul tuhosti = 2.5 * 10 ^ 10 N / m2
Zadáno:
A = 0.25m2
H = 10 m
x = 0.015 mm
η = 2.5 * 10 ^ 10N / m2.
Řešení:
Smykové napětí = tan θ = X / H
=0.015*10^-3/10*10^-2
tan θ = 1.5 * 10 ^ -3
Modul tuhosti = smykové napětí / smykové napětí
2.5 * 10 ^ 10 = smykové napětí / 0.0015
Shear stress =2.5*10^10*1.5*10^-3
= 3.75 * 10 ^ 7 N / m2
Smykové napětí = F / A
F = 3.75 * 10 ^ 7 * 0.25
= 9.37 * 10 ^ 6 N.
Problém: Kostka má stranu 10 cm. Smyková síla je aplikována na horní stranu krychle a posuv je 0.75 cm silou 0.25 N. Vypočítejte modul tuhosti látky.
Zadáno:
A = 10 * 10 = 100 cm2
F = 0.25 N.
H = 5 cm
X = 0.75 cm
Jak víme,
Modul tuhosti = smykové napětí / smykové napětí
Smykové napětí je = X / H
= 0.75 / 5
= 0.15
Smykové napětí = F / A
= 0.25 / 100 * 10 ^ -4
= 25N.
Modul tuhosti = 25 / 0.15
= 166.7 N / m ^ 2
Pro více článků klikněte zde
Jsem Sulochana. Jsem strojní konstruktér – M.tech v konstrukčním inženýrství, B.tech ve strojírenství. Pracoval jsem jako stážista v Hindustan Aeronautics Limited v konstrukci oddělení vyzbrojování. Mám zkušenosti s prací v oblasti výzkumu a vývoje a designu. Jsem zběhlý v CAD/CAM/CAE: CATIA | CREO | ANSYS Apdl | ANSYS Workbench | HYPER MESH | Nastran Patran i v programovacích jazycích Python, MATLAB a SQL.
Mám zkušenosti s analýzou konečných prvků, konstrukcí pro výrobu a montáž (DFMEA), optimalizací, pokročilými vibracemi, mechanikou kompozitních materiálů, počítačem podporovaným designem.
Jsem vášnivý pro práci a horlivý student. Mým životním cílem je získat život za účelem a věřím v tvrdou práci. Jsem zde, abych vynikal v oblasti inženýrství tím, že pracuji v náročném, příjemném a profesionálně jasném prostředí, kde mohu plně využít své technické a logické dovednosti, neustále se zdokonalovat a srovnávat to nejlepší.
Těšíme se na spojení přes LinkedIn –
