Wat is een afschuifvlak?

Een afschuifvlak is het vlak waarin schuifspanning optreedt.Net als normale stress is schuifspanning een maatstaf voor kracht per eenheidsgebied.Op elk bepaald punt in een structuur zijn er veel mogelijke vliegtuigen die kunnen worden gedefinieerd om stress te meten.Dienovereenkomstig is welk vliegtuig het gebied in kwestie het afschuifvlak bevat.Het afschuifvlak is nuttig voor ingenieurs die de interne spanningen in structuren analyseren.

Stress heeft dezelfde eenheden als druk: kracht per gebied.Normale stress resulteert wanneer een component in spanning of compressie wordt geplaatst.Als een metalen staaf verticaal wordt uitgerekt, zal een interne spanning de neiging hebben om verdere vervorming te weerstaan.Deze stress zal plaatsvinden in horizontale dwarsdoorsneden van de balk.Er wordt gezegd dat de stress normaal is omdat deze onder een rechte hoek is gericht naar of normaal naar de horizontale stressvliegtuigen.

Schuifspanning is vergelijkbaar met normale stress omdat het dezelfde eenheden heeft.De richting van stress is echter parallel met zijn stressvlak.Dit soort stress kan het gevolg zijn als een andere set krachten op dezelfde metalen balk zouden worden uitgeoefend;namelijk, als iemand de bodem van de bar stationair vasthield terwijl hij probeerde de bovenkant van de balk naar rechts te verplaatsen.De resulterende interne spanning wordt schuifspanning genoemd, omdat delen van de balk proberen te glijden of afschuiving langs elkaar te glijden.

Onder deze laadomstandigheden zouden de spanningen op een horizontaal vlak in het midden van de balk schuifspanningen zijn horizontaal gericht.De onderkant van de balk zou proberen naar links te gaan;Het zou naar links krachten onderwerpen in een horizontaal afschuifvlak.De bovenkant van de bar zou proberen naar rechts te gaan;Het zou rechtse krachten op hetzelfde afschuifvlak onderwerpen.

Het analyseren van het afschuifvlak is belangrijk bij het voorkomen van het mechanische falen van een structuur.Elk materiaal heeft een limiet op hoeveel stress het kan doorstaan.Deze limiet is een eigenschap van het materiaal zelf, in plaats van de vorm van het object.Twee rubberen bands kunnen bijvoorbeeld in verschillende maten worden gemaakt, maar van hetzelfde materiaal.De grotere kan meer kracht weerstaan voordat ze breken, maar alleen omdat het meer dwarsdoorsnede heeft om de kracht te verdelen;De interne stress zal hetzelfde zijn bij falen voor beide maten.

Evenzo kunnen componenten breken vanwege te veel schuifspanning.Als een component faalt door schuifspanning, zullen delen ervan letterlijk langs elkaar glijden.Oude metalen bouten, bijvoorbeeld, falen op deze manier vaak.De limiet op schuifspanning, net als bij normale stress, is een materiële eigenschap.