剪应力(shear stress)亦称为“切应力”。物体由于外因 (受力、温度变化等) 而变形时,在 它内部任一截面的两个方向即出现相互作用力,称为内力。单位面积上的内力称为应力。剪应力即为同截面相切的应力。[1] 应力单位为N/m2,又称Pa。另有垂直于截面的分量,称为正应力或法向应力。剪应力用符号τ表示。在实际计算剪切应力时,一般假设剪应力在剪切面上是均匀分布的。若以A表示剪切面面积,则剪切应力是:τ=F/A,其中F是指剪切力。对于实腹式矩形截面和箱型截面,剪应力在分布上存在较大差异。对于杆件,剪切应力最大处在于杆件的中心轴线处。剪切应力也可发生在液体内,在液体中它与流体的黏性有关。在流体力学中,剪切应力又称黏性力,是流体运动时,由于流体的黏性,一部分流体微团作用于另一部分流体微团切向上的力。[6] 工程学(无论是土木、机械、航空还是其他领域)在诸多应用中广泛运用剪切应力原理。其核心目标在于预测并降低材料失效风险,而理解剪切应力在此过程中具有关键作用。以下为剪切应力原理的典 型应用场景:飞机设计、桥梁建设、汽车制造等等。[7]
C.-A.de库仑于1773年提出土体的最大剪应力准则,1864年,H.特雷斯卡提出金属的最大剪应力准则,即特雷斯卡屈服条件。[2]
定义