剪应力

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剪切力是与材料横截面共面的应力分量。它源于剪切力,即平行于材料横截面的力矢量的分量。另一方面,法向应力由垂直于其作用的材料横截面的力矢量分量产生。 计算平均剪应力的公式是单位面积的力: τ=FA,{\\displaystyle\\tau={F\\overA},} 在哪里: τ=剪切应力;F=施加的力;A=材料的横截面积,其面积与施加的力矢量平行。 壁面剪切应力表示在壁面附近流动的流体层中来自壁面的...

剪应力

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剪切力是与材料横截面共面的应力分量。 它源于剪切力,即平行于材料横截面的力矢量的分量。 另一方面,法向应力由垂直于其作用的材料横截面的力矢量分量产生。

一般剪应力

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计算平均剪应力的公式是单位面积的力:

τ = F A , {\displaystyle \tau ={F \over A},}

在哪里:

τ = 剪切应力;F = 施加的力;A = 材料的横截面积,其面积与施加的力矢量平行。

其他形式

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壁面剪应力

壁面剪切应力表示在壁面附近流动的流体层中来自壁面的阻滞力(每单位面积)。

例如,它用于描述动脉血流,在这种情况下,有证据表明它会影响动脉粥样硬化过程。

梁剪切

剪力定义为由施加到梁的剪力引起的梁的内部剪应力。

f = 相关位置的总剪切力;Q = 区域的静力矩;b = 材料中垂直于剪切的厚度(宽度);I = 整个横截面的惯性矩。

梁剪切公式也称为 Zhuravskii 剪应力公式,以 Dmitrii Ivanovich Zhuravskii 于 1855 年推导出它而得名。

半硬壳剪切

半硬壳结构内的剪切力可以通过将结构的横截面理想化为一组纵梁(仅承载轴向载荷)和腹板(仅承载剪切流)来计算。 将剪切流除以半硬壳式结构给定部分的厚度得出剪切应力。 因此,xxx剪切应力将出现在xxx剪切流或最小厚度的腹板中

土壤中的建筑也可能因剪切而失败; 例如,填土大坝或堤坝的重量可能导致底土塌陷,如小型山体滑坡

流体剪切力

沿固体边界移动的任何真实流体(包括液体气体)都会在该边界处产生剪切应力。 无滑移条件规定边界处的流体速度(相对于边界)为零; 尽管在距离边界的某个高度处,流速必须等于流体的流速。 这两点之间的区域称为边界层。 对于层流中的所有牛顿流体,剪切应力与流体中的应变率成正比,其中粘度是比例常数。 对于非牛顿流体,粘度不是常数。 由于这种速度损失,剪切应力被施加到边界上。

对于牛顿流体,平行于平板的表面单元在点 y 处的剪应力

μ为流动的动力粘度;u为沿边界的流速;y为边界上方的高度。

牛顿本构定律,对于任何一般几何体(包括上面提到的平板),剪切张量(二阶张量)与流速梯度成正比(速度是矢量,所以它的梯度是 二阶张量)

比例常数称为动力粘度。 对于各向同性牛顿流,它是标量,而对于各向异性牛顿流,它也可以是二阶张量。

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词条目录
  1. 剪应力
  2. 一般剪应力
  3. 其他形式
  4. 壁面剪应力
  5. 梁剪切
  6. 半硬壳剪切
  7. 流体剪切力

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