stringtranslate.com

Сдвигающая сила

Силы сдвига действуют в одном направлении вверху и в противоположном направлении внизу, вызывая деформацию сдвига .
Трещина или разрыв могут возникнуть в теле из-за параллельных сил сдвига, действующих в противоположных направлениях в разных точках тела. Если бы силы были выровнены друг с другом, они бы удлинили или укоротили тело, в зависимости от их направления, а не разорвали или растрескали бы его.

В механике твердого тела поперечные силы — это несоосные силы , действующие на одну часть тела в определенном направлении, а на другую часть тела — в противоположном направлении. Когда силы коллинеарны ( выровнены друг с другом), их называют силами растяжения или силами сжатия . Поперечную силу также можно определить в терминах плоскостей : «Если через тело проходит плоскость, сила, действующая вдоль этой плоскости, называется поперечной силой или поперечной силой ». [1]

Сила, необходимая для резки стали

В этом разделе рассчитывается сила, необходимая для разрезания куска материала с помощью сдвига. Соответствующей информацией является площадь разрезаемого материала, т.е. площадь, в которой происходит сдвиговое действие, и прочность материала на сдвиг. В качестве примера используется круглый стальной стержень. Прочность на сдвиг рассчитывается на основе прочности на растяжение с использованием коэффициента, связывающего две прочности. В данном случае значение 0,6 применяется к примеру стали, известной как блестящая EN8, хотя оно может варьироваться от 0,58 до 0,62 в зависимости от применения.

EN8 Bright имеет предел прочности на разрыв 800  МПа, а мягкая сталь, для сравнения, имеет предел прочности на разрыв 400  МПа.

Рассчитать силу сдвига стержня диаметром 25 мм из блестящей стали EN8;

площадь стержня в мм 2 = (12,5 2 )(π) ≈ 490,8  мм 2
0,8  кН/мм 2 × 490,8  мм 2 = 392,64  кН ≈ 40  тс
40  тонн-сила × 0,6 (для изменения силы растяжения на сдвиг) = 24  тонны-силы

При работе с заклепочным или натянутым болтовым соединением прочность достигается за счет трения между скрепленными болтами материалами. Болты затянуты правильно, чтобы обеспечить трение. Сила сдвига становится актуальной только тогда, когда болты не затянуты.

Болт класса прочности 12,9 имеет предел прочности на разрыв 1200  МПа (1  МПа = 1  Н/мм 2 ) или 1,2  кН/мм 2 , а предел текучести в 0,90 раза превышает предел прочности,  в данном случае 1080 МПа.

Болт класса прочности 4,6 имеет предел прочности 400  МПа (1  МПа = 1  Н/мм 2 ) или 0,4 кН/мм 2 , а предел текучести в 0,60 раза превышает предел прочности,  в данном случае 240 МПа.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Уильям А. Нэш (1 июля 1998 г.). Очерк теории и проблемы сопротивления материалов Шаума. МакГроу-Хилл Профессионал. п. 82. ИСБН 978-0-07-046617-3. Проверено 20 мая 2012 г.