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容許剪應力英文解釋翻譯、容許剪應力的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯:

【機】 allowable shearing stress

分詞翻譯:

容許的英語翻譯:

admit; allow; allow of; permit; sufferance; tolerate
【計】 allowed

剪應力的英語翻譯:

【化】 shear(ing) stress

專業解析

容許剪應力(Allowable Shear Stress)是材料力學與工程設計中關鍵的安全性能指标,指材料或結構在确保安全的前提下所能承受的最大剪應力值。其核心含義包含以下要點:


一、術語定義與工程意義

  1. 漢英對照

    • 中文:容許剪應力(亦稱“許用剪應力”)
    • 英文:Allowable Shear Stress 或 Permissible Shear Stress
  2. 物理本質

    表示材料在剪切載荷作用下不發生失效(如屈服、斷裂)的應力阈值,單位為帕斯卡(Pa)或兆帕(MPa)。該值需低于材料的極限剪應力(Ultimate Shear Stress),以确保安全裕度。

  3. 安全設計基礎

    工程師依據容許剪應力設計構件尺寸(如螺栓連接、梁腹闆、焊接接頭),确保實際工作剪應力($tau{text{實際}}$)滿足:

    $$ tau{text{實際}} leq tau{text{容許}} $$ 其中 $tau{text{容許}} = frac{tau_{text{極限}}}{n}$($n$ 為安全系數)。


二、影響因素與計算依據

  1. 材料特性主導

    • 金屬材料:通常取 $tau_{text{容許}} = 0.4 sim 0.6$ 倍屈服強度(如 ASTM 标準)。
    • 混凝土:按規範公式計算(如中國《GB 50010》中 $tau_{text{容許}} = 0.07f_c$,$f_c$ 為抗壓強度)。
    • 木材:受纖維方向影響,順紋剪應力容許值高于橫紋。
  2. 安全系數($n$)的選取

    考慮載荷類型(靜載/動載)、制造工藝、環境腐蝕等因素,$n$ 通常取 1.5~3.0。


三、典型應用場景

  1. 機械連接設計

    • 螺栓抗剪強度計算:$tau_{text{容許}}$ 決定螺栓直徑與數量(參考《機械設計手冊》)。
    • 鉚接與焊接接頭:校核焊縫或鉚釘群的剪切承載力。
  2. 結構工程關鍵參數

    • 梁腹闆抗剪設計:防止腹闆屈曲或剪切破壞。
    • 地基與擋土牆:驗算土體剪切滑移時的容許應力。

四、權威參考來源

  1. 中國國家标準

    • 《GB 50017-2017 鋼結構設計規範》:規定鋼材容許剪應力取值。
    • 《GB 50010-2010 混凝土結構設計規範》:混凝土構件抗剪設計準則。
  2. 國際标準與教材

    • ASTM A36(碳鋼結構材料):屈服強度與剪應力換算關系。
    • Timoshenko《材料力學》:剪切失效理論與安全系數推導。

五、示例參考值(常見材料)

材料 容許剪應力(MPa) 依據标準
Q235 鋼材 100~120 GB 50017-2017
C30 混凝土 1.43 GB 50010-2010
6061鋁合金 70~90 ASTM B209

注:實際工程需嚴格按現行規範取值并考慮荷載組合效應。

網絡擴展解釋

容許剪應力是材料在承受剪切力時允許使用的最大應力值,需結合安全系數确定,确保結構安全。以下是詳細解釋:

一、基本定義 容許剪應力(Allowable Shear Stress)指工程設計中材料能長期安全承受的最大剪應力值。該值通常基于材料剪切強度除以安全系數得出。例如,鋼材容許剪應力常取剪切強度的50%-60%。

二、相關公式 計算表達式為: $$ tau{allow} = frac{tau{ult}}{n} $$ 其中$tau_{ult}$為材料的極限剪切強度,$n$為安全系數(一般取1.5-3)。

三、工程應用特性

  1. 與截面形狀相關:實腹式矩形截面與箱型截面的剪應力分布差異顯著,需分别計算;
  2. 方向特性:剪切力方向始終與受力面平行,區别于拉/壓應力的垂直方向;
  3. 破壞形式:剪應力過大會導緻材料沿剪切面滑移失效,如鉚釘剪切破壞。

四、對比概念

提示:具體數值需查閱工程規範,不同材料(混凝土/鋼材)的容許剪應力标準不同。

分類

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