
【化】 shear strain
cut; scissors; clip; lop; shear; snip; trim
【医】 scissors; shears
【化】 tangential strain
剪切应变(Shear Strain)是材料力学中的重要概念,指物体在平行于截面的剪切力作用下产生的角度形变量,用于描述材料内部因剪切应力导致的形状畸变程度。其核心定义和解释如下:
剪切应变指物体内部相互平行的两个截面在剪切力作用下发生相对滑移时,直角的变化量(单位为弧度)。
Shear strain is defined asthe angular deformation (in radians) resulting from the relative displacement of adjacent planes under shear stress.
(来源:《牛津工程词典》Oxford Dictionary of Engineering)
剪切应变(γ)的经典公式为:
$$gamma = tan theta approx theta quad (text{小变形时})$$
其中θ 表示变形前后角度的变化量(如图1所示)。
在弹性力学中,剪切应变与剪切应力(τ)满足胡克定律:
$$tau = G cdot gamma$$
G 为材料的剪切模量(Shear Modulus),表征材料抵抗剪切变形的能力。
轴承、齿轮齿根等部件受剪切力时需计算应变,防止塑性变形(参考:《机械设计手册》机械工业出版社)。
分析地基土体在水平荷载下的侧向位移(来源:《土力学》东南大学出版社)。
通过测量γ值评估金属、复合材料的延展性与失效临界点(来源:ASM International《材料表征手册》)。
Ferdinand P. Beer 等著,第5章“扭转与剪切”详述应变计算模型。
明确定义剪切应变的测试标准(中国国家标准化管理委员会)。
“Mechanics of Materials” Lecture 6(需替换为真实有效链接,此处仅示例)。
术语 | 剪切应变 (Shear Strain) | 正应变 (Normal Strain) |
---|---|---|
受力方向 | 平行于截面 | 垂直于截面 |
变形形式 | 角度畸变(如平行四边形) | 长度伸缩(如拉伸/压缩) |
符号 | γ | ε |
注:实际引用链接需替换为有效资源(如高校公开课、学术数据库DOI链接等)。
剪切应变是材料力学中描述物体因剪切力作用而产生形变程度的物理量,其核心定义和特性如下:
剪切应变指物体在剪切应力作用下产生的相对形变量,表现为材料内部微小元素的角变形量。例如,当一块材料上下表面受到方向相反的平行力时,其侧面会形成平行四边形,此时材料的直角变化量即为剪切应变()。
剪切应变通常用符号 (gamma) 表示,常见的计算方式有两种:
剪切应变广泛用于分析工程结构(如梁、螺栓连接)的变形,以及地质学中研究地层运动对套管的影响()。例如,钢筋混凝土梁受剪时,截面错动即通过剪切应变量化()。
如需更深入的计算推导或实验测量方法,可参考、5、7的原始文档。
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