Cắt chùm là gì?

Cắt chùm là ứng suất bên trong của chùm tia do các lực cắt áp dụng cho chùm tia đó.Các lực cắt, hoặc ứng suất cắt, là do các lực áp dụng song song với vật liệu, có khả năng gây biến dạng của vật liệu đó.Cắt chùm có thể được gây ra bởi các ứng suất ngang hoặc dọc, cũng như uốn cong.Mỗi loại ứng suất ảnh hưởng đến một chùm khác nhau. Trong ứng suất cắt chùm ngang, lực có thể khiến một chùm tia trượt từ bên này sang bên kia.Nếu chùm tia được bảo đảm, không cho phép bất kỳ chuyển động nào, thì ứng suất cắt bên trong sẽ cố gắng tìm cách phù hợp với chuyển động, đôi khi có thể dẫn đến việc uốn cong hoặc gãy dọc theo các lớp ngang bên trong.Nếu chùm tia có các lớp không được gắn, cho phép một lượng nhỏ chuyển động, nó sẽ ít bị gãy hoặc uốn cong. Trong ứng suất cắt chùm thẳng đứng, các lực được áp dụng cho các bề mặt song song của chùm tia.Các lực này có thể bao gồm các cạnh song song hoặc đầu trên và dưới của chùm tia.Nếu một trong các bề mặt trải qua căng thẳng lớn hơn một bề mặt khác, vật liệu sẽ khóa hoặc xoắn.Hành động này gây ra sự suy yếu của cấu trúc tổng thể. Lỗi cắt chùm tia xảy ra khi ứng suất áp dụng cho chùm tia lớn hơn cường độ của chùm tia đó.Thất bại thường dẫn đến sự sụp đổ hoặc nứt của cấu trúc xung quanh chùm tia, như thường thấy trong thiệt hại động đất.Tuy nhiên, loại lỗi cắt chùm phổ biến nhất là uốn cong.Điều này xảy ra khi bề mặt trên cùng của chùm tia bị nén, trong khi bề mặt dưới cùng mở rộng và nứt dọc theo các trục thẳng đứng.Điều này dẫn đến sự chảy xệ hoặc uốn cong của chùm tia. Trong nhiều trường hợp, để tránh sự cố cấu trúc, một tòa nhà hoặc cấu trúc sẽ được trang bị thêm.Retrofits liên quan đến việc tạo ra một khung thứ cấp phục vụ để hỗ trợ cấu trúc ban đầu, trong khi giảm bớt các lực chịu tải trên cấu trúc ban đầu đó.Hầu hết thời gian, điều này có hình thức giằng bên ngoài. Để xác định độ cắt chùm tia, một mặt cắt nhỏ của chùm tia phải được kiểm tra và một loạt các tính toán toán học chạy dựa trên các phép đo và quan sát của mặt cắt đó.Các tính toán được sử dụng ngày nay được ghi nhận cho Leonard Euler, một nhà toán học từ thế kỷ 18.Tuy nhiên, nguồn gốc thực sự của các nghiên cứu cắt chùm tia có thể được bắt nguồn từ công trình của nhà khoa học thế kỷ 16 Galileo Galilei.