剪切应力英文解释翻译、剪切应力的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 shear stress; shear(ing) stress

分词翻译：

切的英语翻译：

anxious; be sure to; chip; chop; correspond to; cut; eager; knife; log; shear
shive; slice
【医】 cutting; incise

应力的英语翻译：

stress
【化】 stress
【医】 stress

专业解析

剪切应力（Shear Stress），在工程力学和材料科学中是一个核心概念，指作用在材料内部某一截面上的应力分量，其方向平行于该截面，而非垂直于截面（后者称为正应力）。它描述了材料抵抗因平行于截面的力而发生滑移或错动变形的趋势。

以下是其详细解释：

基本定义与物理意义：
- 当一个物体受到一对大小相等、方向相反、作用线非常接近且平行于作用面的力（称为剪切力）作用时，材料内部会产生抵抗这种相对滑移趋势的内力。
- 剪切应力（通常用希腊字母 τ 表示）就是这种单位面积上的内力。它衡量了材料内部相邻部分之间相互滑移的强度。
- 其物理意义在于表征材料抵抗剪切变形（形状改变而体积不变）的能力。例如，用剪刀剪纸、螺栓承受侧向力、梁在横向载荷下发生弯曲时，材料内部都会产生显著的剪切应力。
计算公式：对于最简单的情况（均匀分布），剪切应力 τ 的计算公式为： $$ tau = frac{F}{A} $$ 其中：
- ( F ) 是作用在截面上的剪切力（Shear Force），单位为牛顿（N）。
- ( A ) 是承受剪切力的截面面积，单位为平方米（m²）。
- 因此，剪切应力的单位是帕斯卡（Pa），即 N/m²（常用兆帕 MPa，即 N/mm²）。
方向与作用面：
- 剪切应力总是作用于材料内部的某个假想截面（或平面）上。
- 它的方向平行于这个截面。在一个截面上，剪切应力通常可以分解为两个相互垂直的分量。
应用场景：
- 机械连接：螺栓、铆钉、销钉等在承受横向载荷时，其横截面上主要承受剪切应力。
- 梁的弯曲：当梁承受横向载荷（如桥梁、房梁）时，除了弯曲应力（正应力），其横截面上也会产生剪切应力，尤其是在靠近支撑点或集中载荷作用点处。
- 材料加工：冲压、剪切、铆接等工艺直接利用材料的剪切破坏。
- 流体力学：在流体内部或流体与固体壁面之间，由于流体层之间的速度差异（粘性），也会产生剪切应力（粘性剪应力）。
- 地质学：地壳板块运动、断层活动等涉及岩石的剪切应力。
重要性：
- 强度设计：工程师在设计结构或零件时，必须确保其承受的剪切应力不超过材料的许用剪切应力，以防止发生剪切破坏（如螺栓被剪断）。
- 失效分析：剪切失效是材料常见的失效模式之一。理解剪切应力分布对于预测和防止结构失效至关重要。
- 材料性能：材料的剪切强度（抵抗剪切破坏的最大应力）和剪切模量（G，描述材料抵抗剪切变形的刚度）是重要的力学性能参数。

来源参考：

定义与基础概念参考自权威机械工程手册和材料力学教材，如《材料力学》（刘鸿文著）、《Mechanics of Materials》（Ferdinand P. Beer等著）。
计算公式及单位体系依据国际单位制（SI）和工程力学标准。
应用场景总结综合了机械设计、土木工程、流体力学及地质力学领域的通用知识。

网络扩展解释

剪切应力（Shear Stress）是材料力学中的基本概念，指物体内部因受到平行于截面的剪切力作用而产生的应力，其本质是材料抵抗剪切变形或滑移的能力。

1.定义与公式

剪切应力用符号 (tau) 表示，计算公式为： $$ tau = frac{F}{A} $$ 其中：

(F) 是作用在截面上的剪切力（单位：牛，N），
(A) 是受力的有效面积（单位：平方米，m²）。

2.单位

国际单位为帕斯卡（Pa），即 (1 , text{Pa} = 1 , text{N/m})。工程中常用千帕（kPa）或兆帕（MPa）。

3.作用方向

剪切应力方向与截面平行，与正应力（垂直截面的应力）形成对比。例如：

剪刀剪纸时，刀刃施加的力产生剪切应力，导致材料沿截面滑移断裂。
螺栓连接中，螺栓承受剪切应力以防止结构滑动。

4.应用领域

机械工程：轴、齿轮等传动部件的剪切强度设计。
土木工程：梁、柱在荷载下的抗剪性能分析。
地质学：研究岩层或土壤的剪切破坏（如滑坡）。

5.相关概念

剪切模量（G）：材料抵抗剪切变形的能力，公式为 (G = frac{tau}{gamma})，其中 (gamma) 是剪切应变。
剪切强度：材料能承受的最大剪切应力，超过则发生断裂。

剪切应力是评估材料抗剪性能和结构安全性的核心参数。工程设计中需确保实际剪切应力低于材料的许用值，以避免失效风险。