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剪切

2023-03-15 13:31自然百科人已围观

[拼音]：jianqie

[外文]：shear

工程结构构件的基本变形形式之一。结构和机械中的连接件，如螺栓、销钉、键等，在传递力时主要发生挤压（局部承压）和剪切变形。对于此类直接承受剪切的部件，在工程计算中常以受剪面上的剪力除以其面积得出的平均剪应力作为强度计算的依据。其容许剪应力则根据部件破坏时的剪应力除以安全系数确定。

许多构件并不直接承受剪切，但材料也发生剪切变形。如圆截面杆和薄壁圆筒受扭时(图a)，横截面和径向截面上产生剪应力τ（图b），其材料发生剪切变形。剪切变形的程度以变形前为正六面体的单元体在剪应力作用下直角的改变量у（弧度）来度量，并称为剪应变。

任何受力物体内一点处，不管其处于何种应力状态，位于两个相互垂直的面上而与这两个面的交线正交的剪应力，它们的数值必定相等，而指向均对着交线或背离交线。这就是剪应力互等定理。

在受力物体内一点处如能取一个单元体，其界面上只有剪应力而无正应力，则称这个单元体以及受力物体内相应点的材料受纯剪切 (图b)。这种应力状态与在两个相互垂直方向上正应力σ 的数值均等于τ的双向拉、压应力状态（图c）完全相当。

材料在纯剪切应力状态下的力学性能，多通过薄壁圆筒的扭转试验测定。结构钢等材料的剪应力－剪应变关系有呈线性的弹性阶段，即τ＝Gу。这个表达式称为剪切胡克定律，其中的比例常数G为材料的剪切弹性模量。对于各向同性材料，剪切弹性模量G与拉压弹性模量E和泊松比（横向变形系数）μ 之间有如下关系：

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