Hvad er et forskydningsplan?

Et forskydningsplan er det fly, hvor forskydningsspænding opstår.Ligesom normal stress er forskydningsspænding et mål for kraft pr. Enhedsareal.På ethvert givet tidspunkt i en struktur er der mange mulige planer, der kan defineres for at måle stress.Derfor er det pågældende plan, der indeholder det pågældende område, forskydningsplanet.Forskydningsplanet er nyttigt for ingeniører, der analyserer de interne spændinger i strukturer.

Stress har de samme enheder som pres: kraft pr. Område.Normale stress resulterer, når en komponent sættes i spænding eller komprimering.Hvis en metalstang strækkes lodret, vil en intern stress en tendens til at modstå yderligere deformation.Denne spænding vil forekomme i vandrette tværsnit af stangen.Stresset siges at være normalt, fordi den er rettet mod en ret vinkel til eller normal til de vandrette stressplaner.

Forskydningsspænding ligner normal stress, idet det har de samme enheder.Retningen af stress er imidlertid parallel til dets stressplan.Denne form for stress kan resultere, hvis der blev anvendt et andet sæt kræfter på den samme metalstang;Nemlig, hvis nogen holdt bunden af baren stationær, mens de forsøgte at flytte toppen af baren til højre.Den resulterende interne stress kaldes forskydningsspænding, fordi dele af stangen forsøger at glide eller forskydning forbi hinanden.

Under disse belastningsbetingelser ville stressene på et vandret plan placeret i midten af baren være forskydningsspændinger rettet vandret.Bunden af stangen ville forsøge at bevæge sig til venstre;Det ville udsætte venstre kræfter i et vandret forskydningsplan.Toppen af baren ville forsøge at bevæge sig til højre;Det ville udsætte højre kræfter på det samme forskydningsplan.

Analyse af forskydningsplanet er vigtigt for at forhindre den mekaniske svigt i en struktur.Hvert materiale har en grænse for, hvor meget stress det kan udholde.Denne grænse er en egenskab for selve materialet snarere end formen på objektet.For eksempel kunne to gummibånd fremstilles i forskellige størrelser, men fra det samme materiale.Den større kan modstå mere kraft, før den går i stykker, men kun fordi det har et mere tværsnitsareal til at distribuere kraften;Den interne stress vil være den samme ved fiasko for begge størrelser.

Ligeledes kan komponenter bryde på grund af for meget forskydningsspænding.Hvis en komponent mislykkes ved forskydningsspænding, vil dele af den bogstaveligt talt glide forbi hinanden.Gamle metalbolte f.eks. Mislager ofte på denne måde.Grænsen for forskydningsspænding, som med normal stress, er en materiel egenskab.