Contrainte de cisaillement est la répartition de la force de cisaillement sur une zone. Toute force qui agit sur un plan dans une direction parallèle est une force de cisaillement. Si vous tenez un crayon dans les deux poings étroitement serrés et essayez de les glisser au-delà de l'autre, vous appliquez la force de cisaillement le long de la section transversale du crayon. Lorsqu'un objet échoue sous la contrainte de cisaillement, les pièces glissent les unes sur les autres, plutôt que de tirer en dehors ou croquant ensemble. Sous une force avec direction uniforme, contrainte de cisaillement sera plus au point médian de la section transversale et la plus faible au niveau de ses bords.
Instructions
1 Calculer la force de cisaillement agissant sur la section transversale. Pour ce faire, en dessinant l'objet et schématiquement couper le long de la section que vous souhaitez analyser. Si l'objet est statique, la somme des forces agissant dans une direction quelconque sera zéro. S'il y a deux forces vers le bas de 50 livres agissant sur un faisceau vers la gauche d'un certain point, il doit y avoir une seule force vers le haut de 100 livres agissant dans le faisceau à cette section, parce que 100 - 50-50 = 0.
2 Identifier l'axe neutre de la section transversale - le point où la contrainte de cisaillement maximale se produira. Pour les formes symétriques comme un rectangle ou un cercle, l'axe neutre passe simplement à travers le point milieu entre le sommet et le bas de la section transversale. Pour les formes plus complexes, utilisez la formule A
= A1 y1 Yc + A2 + A3 y2 y3 ...., où A1, A2 et A3 sont les domaines de la sous-formes qui composent la section transversale, et Y1, Y2 et Y3 sont les distances aux centroïdes de ces formes secondaires. La variable A représente la superficie totale, et représente la distance Yc à l'axe neutre. Résolvez cette formule pour Yc.
3 Calculer le moment d'inertie. Ce qui correspond à la zone de part et d'autre de l'axe neutre multipliée par la distance par rapport à son centre de gravité. Le moment de la région est à des fins de calcul et ne représente pas un bien concret.
4 Déterminer le moment d'inertie autour de l'axe neutre de la section transversale. Le moment d'inertie est un calcul basé sur la géométrie généralement utilisée pour trouver la résistance d'un faisceau à la flexion. Vous pouvez trouver le moment d'inertie de la plupart des sections dans un tableau de valeurs calculées précédemment.
5 Appliquer la formule suivante: cisaille soulignent = Q V / I b, où Q est moment de surface, V est la force de cisaillement, I est le moment d'inertie, et b est l'épaisseur de l'objet au moment de l' examen.
Conseils et avertissements
- La formule de stress = Q * V / I * b est seulement pour la force de cisaillement appliquée dans une direction uniforme. Shaft soumis à l'expérience de torsion contrainte de cisaillement, mais il enroule autour de l'arbre en rond et est le plus grand à son bord extérieur. Pour les arbres soumis à la torsion, utilisez la formule de stress = T * r / Ip, où T est la torsion, r est la distance du point analysé à partir du centre de l'arbre, et Ip est le moment d'inertie polaire.