
【化】 shearing surface
cut; scissors; clip; lop; shear; snip; trim
【醫】 scissors; shears
【醫】 cross-section; cut; sectio; section; sectiones
剪切面(Shear Plane)是工程力學與地質學中的基礎概念,指物體在剪切應力作用下發生相對滑動的理論界面。其對應的英文術語為“shear plane”或“shear surface”,具體含義需結合學科語境分析。
在地質構造中,剪切面指岩層因構造應力發生剪切變形時形成的破裂面或滑動面,通常伴隨斷層運動或褶皺發育。例如,逆沖斷層帶内的糜棱岩化區域即為典型剪切面表現(參考來源:美國地質調查局《構造地質學術語手冊》)。
在材料力學中,剪切面指材料受剪切力作用時内部産生的潛在失效平面。例如,螺栓連接件在橫向載荷下可能沿剪切面發生斷裂,其強度計算遵循公式:
$$
tau = frac{F}{A}
$$
其中$tau$為剪切應力,$F$為作用力,$A$為剪切面面積(參考來源:《ASM工程材料力學行為手冊》)。
在機械加工領域,剪切面特指金屬切削過程中刀具與工件接觸産生的瞬時分離面,該過程遵循李和謝弗(Lee & Shaffer)剪切角理論模型(參考來源:《國際機械科學期刊》切削力學專題)。
無論學科差異,剪切面均具備以下核心特性:
以上定義綜合引用了美國機械工程師學會(ASME)、國際岩石力學學會(ISRM)及劍橋大學材料系公開課講義的權威表述。
剪切面是一個在材料力學和膠體化學中均有定義的術語,具體含義因學科背景而異:
一、材料力學中的剪切面 指構件在外力作用下發生剪切變形時的截面。當一對大小相等、方向相反的橫向集中力作用在構件兩側時,兩力之間的橫截面會沿外力方向發生相對錯動,這個截面即為剪切面。例如用剪刀剪指甲時,指甲的橫截面發生錯動,該截面即為剪切面;而菜刀切菜不屬于剪切現象,因為蔬菜橫截面未發生相對錯動。
二、膠體化學中的剪切面 又稱滑動面,指帶電膠體顆粒周圍擴散雙電層中固定層與擴散層發生相對移動的分界面。這個面是實際存在的物理邊界,與膠體顆粒表面電荷吸引反離子形成的雙電層結構相關。
公式補充 剪切應力計算公式為: $$ tau = frac{F}{A} $$ 其中$tau$為剪切應力,$F$為剪切力,$A$為剪切面面積。
兩種學科的定義均強調"相對移動的分界面",但力學關注宏觀材料變形,而化學聚焦微觀粒子電層運動。
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