Skeerspanning: 31 feite wat jy moet weet

Wat is skuifspanning?

Skeerspanning is die verhouding van verandering in afmetings tot die oorspronklike afmeting as gevolg van skuifspanning en vervorming loodreg eerder as parallel daaraan. Skeerspanning spruit uit die gebruik van 2 parallelle en teenoorgestelde kragte wat op die oppervlaktes van 'n voorwerp werk.

Skuifrekformule:

Skeerspanning=ΔxL0/L.

Skuifmodulus:

“Dit is die konstante van proporsie en word goed gedefinieer deur die verhouding van stres tot druk. "

Skuifmodulus word oor die algemeen verteenwoordig deur S.

S=skuifspanning. / skuif-rek.

Skuifrekeenhede:

Dit is dimensielose hoeveelheid, so dit is Eenheidloos.

Skuifvervorming simbool:

Skuifvervorming simbool=γ of ε

Skuifrekeenheid:

1, of radiaal

Skuifrek van aksiale vervorming

Druk:

Toegepaste vragte of verplasings lei tot verandering in afmetings. Vir die eenassige verplasing word die aksiale vervorming basies gedefinieer as die verhouding van die variasie in lengte tot die werklike lengte.

Skuifspanning rek diagram

Die driedimensionele vervormingskomponente kan ook voorgestel word as eenvoudige aksiale vervormings en skuifstreke. Die verplasingsvektore (u,v,w) wat onderskeidelik langs die asse (x,y,z) inwerk.

Beeld krediet: Wikipedia

Die eenassige vervorming in x-rigting as gevolg van verplasingsgradiënt,

Net so word die skuifvervorming in die y-rigting as gevolg van verplasingsgradiënt gegee deur,

Die skuif-vervorming komponente word voorgestel as vervorming matriks soos volg,

Drie skuifstreke is die vervormings wat in alle vlakke in x,y,z rigtings voorgestel word as XY, YZ, XZ.

Die stamme word voorgestel in die stammatriks wat veroorsaak word as gevolg van die spanning:

Vervormingsmeting:

Dit is moeilik om stres direk te meet. Dus, die spanningsmeting kan gedoen word met behulp van elektriese weerstandstroombaanmeters wat daaraan gekoppel is.

Vervormingsmeter meting | Skuifrek van 'n rekmeter

Die rekmetermeting word gebruik om die weerstand te bepaal van die draad wat aan die geleidende substraat saamgevoeg is. Die draadweerstand is R,

\frac{\Delta R}{R}= K.\varepsilon

waar K erken word as vervormingsfaktor

Alternatiewelik,

\varepsilon= vervorming = vervorming

dus, spanning kan geïnduseer word deur gebruik te maak van spanningsmeting.

Aangesien die vervormings laag is, moet die Wheatstone-brug die weerstande bepaal. Die galvanometerlesing moet nul wees om die weerstande R1, R2, R3, R4 uit te vind. Meer as een konfigurasie kan gebruik word om die spanning te meet. 'n Halwe bedrading kan gebruik word en aan die ander meters geheg word. Daar is een aktiewe meter en een dummy meter. Die dummy-meter verminder die temperatuur-effekte deur dit uit te kanselleer. Sodanige verskil kan lei tot 'n verbetering in die akkuraatheid van die stroombane.

Maksimum skuifvervormingsvergelyking:

Maksimum normale vervorming (εmaks.)

(εx+εy)/2+(((εx-εy)/2)2+(γxy/2)2)0.5.

Minimum normale spanning (εmin).

(εx+εy)/2-(((εx-εy)/2)2+(γxy/2)2)0.5.

Maksimum skuifvervorming (in-vlak) ( γmax (in-vlak)).

((εx-εy)2+(γxy)2)0.5

Hoofhoek (θp)

[atan(γxy/(εx-εy))]/2

Hoof skuifvervorming:

Hoofstres:

Skuifspanning is dan nul by 'n belyning hoofstres gebeur.

Hoofhoek:

Dit is die hoek van belyning daarin hoofstres sal plaasvind vir 'n bepaalde punt.

Hoof Stam:

Dit is die hoogste en minste normaal druk moontlik vir 'n materiaal op daardie spesifieke punt en skuif-druk is nul by die hoek waar hoofstam voorkom.

Die 3 spannings normaal tot hoofskuifvlak word hoofspanning genoem, waar soos in 'n vlak waar skuifvervorming nul is, as hoofvervorming genoem word.

Suiwer skuifspanning:

hoofstres en spanning is nul.

Wat is skuifvervormingsenergie?

Vervormingsenergie as gevolg van skuifspanning | Skuifkrag-energie teorie:

Maksimum skuifvervormingsenergie | Vervormingsenergie (Von Mises) teorie

Die breuk van uiters buigbare materiaal kon deur die skuifspanningsteorieë of Von Mises-teorie bepaal gewees het aangesien die breuk plaasvind by die skeer van die materiale. Hierdie teorie kan voorgestel word as

(σ1−σ2)2+(σ2−σ3)2+(σ3−σ1)2=2σy2=constant

Vir σ3 = 0,

Die opbrengslokus is 'n ellips soortgelyk aan blote diagonaal. In 3D Spanningstelsel stel hierdie vergelyking die oppervlak van 'n prisma met 'n sirkelvormige deursnit. Meer presies 'n silinder met sy sentrale as langs die lyn σ1 = σ2 = σ3.

Die as sny deur die hoofspanning se oorsprong, en dit is skuins teen gelyke hoek. wanneer σ3 = 0,

Die mislukkingstoestand vir ellips wat gevorm word deur die kruising van die (σ1, σ2) vlak met die skuins silinder.

Skuifvervormingsenergie per eenheid volume teorie.

Soos per von Mises teorie in 3D, sal die opbrengslokus by die oppervlak van die skuins silinder wees. Punte binne die silinder wys die veilige punte, terwyl die punte buite die silinder die mislukkingstoestande toon. Die silinder-as langs σ1 = σ2 = σ3-lyn word die hidrostatiese spanningslyn genoem. Dit wys dat die hidrostatiese spanning alleen nie opbrengs kan gee nie. Dit neem al die toestande heeltemal in ag en wys dat alle silinderpunte veilig is.

Skuifrek voorbeeld probleme

  • metaal sny
  • verfkwas
  • Kougom
  • In rivierwatergevalle sal rivierbedding die skuifspanning ervaar as gevolg van watervloeisituasies.
  • Tydens skermgly-omstandighede.
  • Om 'n oppervlak te poleer.
  • Om op die oppervlak te skryf, sal skuifspanning ervaar.

Die volgende beeld van reghoekige hut toon die vervorming van reghoekige in parallelogram as gevolg van skuifspanning.

Die rede agter skuifspanning:

Skuifspanning is die toegepas krag wat sal veroorsaak vervorming van 'n materiaal deur gly langs 'n vlak of 'n vlak parallel met die spanning wat op die oppervlak van die voorwerp geplaas word.

Verwantskap tussen skuifspanning en vervorming

Skuifspanning vs skuifspanning | skuifspanning vs skuifkrag

Die skuifspanning is die vervorming wat veroorsaak word as gevolg van skuifspanning. Skuifspanning is die spanning wat plaasgevind het as gevolg van skuifkragte tussen die voorwerp se parallelle oppervlaktes.

Torsie-skuifvervorming

Torsie-skuifvervorming τ = skuifspanning (N/m2, Pa) T = toegepaste wringkrag (Nm)

Die skuifspanning word bereken deur die draaihoek, die lengte en die afstand langs die radius.

γ = skuifspanning (radiale)

Skuifspanning rekkromme:

Skuifspanning werk langs die oppervlak of parallel met die oppervlak en kan veroorsaak dat 1 laag op ander gly. skuifspanning lei tot die vervorming van die reghoekige voorwerp in die parallelogram.

Skuifspanning dien om die afmeting en hoek van die voorwerp te verander.

Skuifspanning= V/A

Skeerspanning: Die skuifspanning is die vervormingshoeveelheid tot 'n gegewe lyn eerder as parallel.

Skuifvervorming gamma

Skuifvervorming gamma= delta x/L.

Die verband tussen die skuifspanning en skuifspanning vir 'n spesifieke materiaal word erken as daardie materiaal se skuif.

Skuifspanning-rekkromme Opbrengspanning

Skuifrekkromme
Image Credit: Wikipedia

Stres Vervormingskurwe Ingenieurswese en True

Variasie van skuifspanning met tempo van vervorming

Beeld krediet: nptel

Skuifspanning-rek-krommes is 'n beduidende grafiese maatstaf.

Skuifspanning vs skuifsnelheid

Skuifspanning vs skuiftempo vir dilatante en pseudoplastiese nie-Newtoniaanse vloeistowwe in vergelyking met Newtoniaanse vloeistof.

Beeld krediet: DirectEON (praat) 08:46, 28 Maart 2008 (UTC), Dilatant-pseudoplastiesCC BY-SA 3.0

Oktaëdriese skuifspanning:

Die oktaëdriese skuifspanning/vervorming gee die vloeipunt van elastiese materiaal onder 'n algemene spanningstoestand. Die materiaal vertoon opbrengs wanneer die oktaëdriese skeersel stres bereik die uiterste waarde van stres/spanning. Dit is gelykstaande aan Von Mises se opbrengskriteria.

Skuifrektempo :

Die rek is die verhouding van verandering in die lengte tot sy oorspronklike lengte, dus; skuifvervorming is 'n dimensielose hoeveelheid, dus is die vervormingstempo in omgekeerde tydseenheid.

Skuifrekformule in metaalsnywerk:

Skuifvlakhoek:

Dit is die hoek tussen die horisontale vlak en die skuifvlak, Beduidend vir skuif-rek toepassings in metaal sny.

Die skuif-rektempo by die skuifvlak, ϒAB is 'n funksie van snysnelheid en toevoer.

Verskil tussen skuifspanning en skuifspanning

Skuifspanning vs skuifspanning:

Skuifspanning beskou 'n blok wat aan 'n stel gelyke en teenoorgestelde kragte Q onderwerp word en hierdie blok word erken as 'n fiets-remblok gekoppel aan die wiel. Daar is 'n kans dat een laag van die liggaam op ander gly tydens skuif stresinisiasie. Indien hierdie mislukking nie toegelaat word nie, sal 'n skuifspanning T gevorm word.

Q – skuiflas skuifspanning (z) = area wat skuif A weerstaan.

Hierdie skuifspanning sal vertikaal op die area inwerk. Die direkte spanning sal egter in normale rigting na die area van toediening wees.

As 'n fietsremblok in ag geneem word, sal die reghoekige blokke dalk nie vervorm word nadat die bakkrag toegepas is nie en blok kan die vorm verander in die vorm van vervorming.

Die skuifspanning is eweredig aan die skuifspanning in die elastiese reeks. Die rigiditeitsmodulus word voorgestel as 

skuifspanning z skuifspanning y = – = konstant = G

Die konstante G = die styfheidsmodulus of skuifmodulus

Waarom lei randverskuiwings in kristalroosters kompressiewe trek- en skuifroostervervormings in, terwyl skroefontwrigtings net skuifvervormings lei ?

Omdat waarnemings- en pedagogiese definisie die koördinaatraamwerke voorskryf waarin dit waar is”, is seker die mees akkurate antwoord.

Daar is verskeie benaderings om die gedrag van die spanningsvelde rondom ontwrigtings te visualiseer. Die eerste benadering is deur direkte waarneming; die tweede een leen konsepte uit breukmeganika. Albei is gelykstaande.

  • 'n Randontwrigting wat na die Burgers-vektor gerig is. Alhoewel 'n skroef-ontwrigting loodreg daarop gerig is.
  • Die skroef-ontwrigting 'ontrits' die rooster terwyl dit daardeur beweeg, wat 'n 'skroef' of heliese voorafrangskikking van atoom rondom die kern skep.

Skuifrekprobleme:

Probleem: 'n Reghoekige blok het 'n oppervlakte van 0.25m2. Die hoogte van die blok is 10 cm. 'n Skerkrag word op die boonste vlak van die blok toegepas. En die verplasing is 0.015 mm. Vind die spanning, vervorming en skuifkrag. Styfheidsmodulus= 2.5*10^10 N/m2

Gegee:

A= 0.25m2

H = 10 m

x=0.015mm

η =2.5*10^10N/m2.

Oplossing:

Skuifvervorming = tan θ =X/H

                                   =0.015*10^-3/10*10^-2

                          bruin θ =1.5*10^-3

Modulus van Rigiditeit = Skuifspanning/skuifspanning

       2.5*10^10 = skuifspanning /0.0015

Shear stress               =2.5*10^10*1.5*10^-3

                                   =3.75*10^7 N/m2

Skuifspanning =V/A

F = 3.75*10^7*0.25

                                  = 9.37*10^6 N.

Probleem: 'n Kubus het 'n sy van 10 cm. Die skuifkrag word op die bokant van die kubus toegepas en die verplasing is 0.75 cm deur krag van 0.25N. Bereken styfheidsmodulus van die stof.

Gegee:

A= 10*10= 100 cm2

F=0.25N

H = 5 cm

X=0.75cm

Soos ons weet,

Modulus van styfheid = Skuifspanning/Skyfspanning

Skuifvervorming is = X/H

                    = 0.75 / 5

                    = 0.15

Skuifspanning= V/A

                     = 0.25/100*10^-4

                     =25N.

Modulus van Rigiditeit = 25/0.15

                                   = 166.7 N/m^2

Vir meer artikels kliek hier

Laat 'n boodskap

Jou e-posadres sal nie gepubliseer word nie. Verpligte velde gemerk *

Scroll na bo