剪切應力英文解釋翻譯、剪切應力的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 shear stress; shear(ing) stress

分詞翻譯：

切的英語翻譯：

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

應力的英語翻譯：

stress
【化】 stress
【醫】 stress

專業解析

剪切應力（Shear Stress），在工程力學和材料科學中是一個核心概念，指作用在材料内部某一截面上的應力分量，其方向平行于該截面，而非垂直于截面（後者稱為正應力）。它描述了材料抵抗因平行于截面的力而發生滑移或錯動變形的趨勢。

以下是其詳細解釋：

基本定義與物理意義：
- 當一個物體受到一對大小相等、方向相反、作用線非常接近且平行于作用面的力（稱為剪切力）作用時，材料内部會産生抵抗這種相對滑移趨勢的内力。
- 剪切應力（通常用希臘字母 τ 表示）就是這種單位面積上的内力。它衡量了材料内部相鄰部分之間相互滑移的強度。
- 其物理意義在于表征材料抵抗剪切變形（形狀改變而體積不變）的能力。例如，用剪刀剪紙、螺栓承受側向力、梁在橫向載荷下發生彎曲時，材料内部都會産生顯著的剪切應力。
計算公式：對于最簡單的情況（均勻分布），剪切應力 τ 的計算公式為： $$ tau = frac{F}{A} $$ 其中：
- ( F ) 是作用在截面上的剪切力（Shear Force），單位為牛頓（N）。
- ( A ) 是承受剪切力的截面面積，單位為平方米（m²）。
- 因此，剪切應力的單位是帕斯卡（Pa），即 N/m²（常用兆帕 MPa，即 N/mm²）。
方向與作用面：
- 剪切應力總是作用于材料内部的某個假想截面（或平面）上。
- 它的方向平行于這個截面。在一個截面上，剪切應力通常可以分解為兩個相互垂直的分量。
應用場景：
- 機械連接：螺栓、鉚釘、銷釘等在承受橫向載荷時，其橫截面上主要承受剪切應力。
- 梁的彎曲：當梁承受橫向載荷（如橋梁、房梁）時，除了彎曲應力（正應力），其橫截面上也會産生剪切應力，尤其是在靠近支撐點或集中載荷作用點處。
- 材料加工：沖壓、剪切、鉚接等工藝直接利用材料的剪切破壞。
- 流體力學：在流體内部或流體與固體壁面之間，由于流體層之間的速度差異（粘性），也會産生剪切應力（粘性剪應力）。
- 地質學：地殼闆塊運動、斷層活動等涉及岩石的剪切應力。
重要性：
- 強度設計：工程師在設計結構或零件時，必須确保其承受的剪切應力不超過材料的許用剪切應力，以防止發生剪切破壞（如螺栓被剪斷）。
- 失效分析：剪切失效是材料常見的失效模式之一。理解剪切應力分布對于預測和防止結構失效至關重要。
- 材料性能：材料的剪切強度（抵抗剪切破壞的最大應力）和剪切模量（G，描述材料抵抗剪切變形的剛度）是重要的力學性能參數。

來源參考：

定義與基礎概念參考自權威機械工程手冊和材料力學教材，如《材料力學》（劉鴻文著）、《Mechanics of Materials》（Ferdinand P. Beer等著）。
計算公式及單位體系依據國際單位制（SI）和工程力學标準。
應用場景總結綜合了機械設計、土木工程、流體力學及地質力學領域的通用知識。

網絡擴展解釋

剪切應力（Shear Stress）是材料力學中的基本概念，指物體内部因受到平行于截面的剪切力作用而産生的應力，其本質是材料抵抗剪切變形或滑移的能力。

1.定義與公式

剪切應力用符號 (tau) 表示，計算公式為： $$ tau = frac{F}{A} $$ 其中：

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

2.單位

國際單位為帕斯卡（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

剪切應力方向與截面平行，與正應力（垂直截面的應力）形成對比。例如：

剪刀剪紙時，刀刃施加的力産生剪切應力，導緻材料沿截面滑移斷裂。
螺栓連接中，螺栓承受剪切應力以防止結構滑動。

4.應用領域

機械工程：軸、齒輪等傳動部件的剪切強度設計。
土木工程：梁、柱在荷載下的抗剪性能分析。
地質學：研究岩層或土壤的剪切破壞（如滑坡）。

5.相關概念

剪切模量（G）：材料抵抗剪切變形的能力，公式為 (G = frac{tau}{gamma})，其中 (gamma) 是剪切應變。
剪切強度：材料能承受的最大剪切應力，超過則發生斷裂。

剪切應力是評估材料抗剪性能和結構安全性的核心參數。工程設計中需确保實際剪切應力低于材料的許用值，以避免失效風險。