• 剪應力

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    剪應力

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    剪切力是與材料橫截面共面的應力分量。 它源于剪切力,即平行于材料橫截面的力矢量的分量。 另一方面,法向應力由垂直于其作用的材料橫截面的力矢量分量產生。

    一般剪應力

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    計算平均剪應力的公式是單位面積的力:

    τ = F A , {\displaystyle \tau ={F \over A},}

    在哪里:

    τ = 剪切應力;F = 施加的力;A = 材料的橫截面積,其面積與施加的力矢量平行。

    其他形式

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    壁面剪應力

    壁面剪切應力表示在壁面附近流動的流體層中來自壁面的阻滯力(每單位面積)。

    例如,它用于描述動脈血流,在這種情況下,有證據表明它會影響動脈粥樣硬化過程。

    梁剪切

    剪力定義為由施加到梁的剪力引起的梁的內部剪應力。

    f = 相關位置的總剪切力;Q = 區域的靜力矩;b = 材料中垂直于剪切的厚度(寬度);I = 整個橫截面的慣性矩。

    梁剪切公式也稱為 Zhuravskii 剪應力公式,以 Dmitrii Ivanovich Zhuravskii 于 1855 年推導出它而得名。

    半硬殼剪切

    半硬殼結構內的剪切力可以通過將結構的橫截面理想化為一組縱梁(僅承載軸向載荷)和腹板(僅承載剪切流)來計算。 將剪切流除以半硬殼式結構給定部分的厚度得出剪切應力。 因此,xxx剪切應力將出現在xxx剪切流或最小厚度的腹板中

    土壤中的建筑也可能因剪切而失敗; 例如,填土大壩或堤壩的重量可能導致底土塌陷,如小型山體滑坡

    流體剪切力

    沿固體邊界移動的任何真實流體(包括液體氣體)都會在該邊界處產生剪切應力。 無滑移條件規定邊界處的流體速度(相對于邊界)為零; 盡管在距離邊界的某個高度處,流速必須等于流體的流速。 這兩點之間的區域稱為邊界層。 對于層流中的所有牛頓流體,剪切應力與流體中的應變率成正比,其中粘度是比例常數。 對于非牛頓流體,粘度不是常數。 由于這種速度損失,剪切應力被施加到邊界上。

    對于牛頓流體,平行于平板的表面單元在點 y 處的剪應力

    μ為流動的動力粘度;u為沿邊界的流速;y為邊界上方的高度。

    牛頓本構定律,對于任何一般幾何體(包括上面提到的平板),剪切張量(二階張量)與流速梯度成正比(速度是矢量,所以它的梯度是 二階張量)

    比例常數稱為動力粘度。 對于各向同性牛頓流,它是標量,而對于各向異性牛頓流,它也可以是二階張量。

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    詞條目錄
    1. 剪應力
    2. 一般剪應力
    3. 其他形式
    4. 壁面剪應力
    5. 梁剪切
    6. 半硬殼剪切
    7. 流體剪切力

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