Сила сдвига

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 материалами, скрепленными болтами. Болты затянуты правильно, чтобы обеспечить трение. Сила сдвига становится актуальной только тогда, когда болты не затянуты.

Болт класса прочности 12,9 имеет предел прочности 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 при растяжении, в данном случае 240 МПа.

См. также

ASTM F568M , механические свойства различных марок стального крепежа.
Консольный метод
Эффект Резала
Законы движения Ньютона § Третий закон Ньютона

Ссылки

^ 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.

[Nash1998-1] 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.

[1]