Деформація зсуву

Деформацію зсуву можна спостерігати у досліді з гумовим кубиком, якщо закріпити, наприклад, його нижню основу, а до верхньої основи прикласти дотичну силу (рис. 1.68). Деформація у цьому випадку буде характеризуватися параметром

, (1.161)

що залежить від кута зсуву α, що у більшості випадків малий, а тому .

В області пропорційності зв’язок між деформацією і тангенціальною напругою задається співвідношенням, аналогічному до (1.157):

(1.162)

де – тангенціальна (дотична) напруга, аналогічна за змістом до введеної вище нормальної напруги σ, а G – модуль зсуву, що є, як і модуль Юнга Е, характеристикою матеріалу. Модуль зсуву рівний такій тангенціальній напрузі, при якій кут зсуву виявився б рівним 45^о (tgα = 1).

Нижче в таблиці 1.3 наведені характеристики пружності і міцності деяких (у тому числі і будівельних) матеріалів.

Таблиця 1.3. Характеристики пружності і міцності,10⁸ Па

Матеріал	Модуль пружнос-ті Е,	Модуль зсуву, G	Межа пропорцій-ності, σ_п	Межа текучос-ті, σ_т	Межа міцності при розтягу-ванні, σ_м
Зварюваль-на сталь			1,3 – 1,6	1,8 – 2,6	3,3 – 4,0
Пружинна сталь незагарто-вана			5,0 і вище	–	до 10 і вище
Пружинна сталь загарто-вана			7,5 і вище	–	до 17
Трос сталевий	–	–	–	–	9,8
Мідь	1100 – 1300	415 – 440	–	0,7
Сірий чавун	750 – 1050	290 – 400	–	–	1,2 – 2,4
Дерево уздовж волокна (дуб)			–	–	–
Бетон	150 – 400	250 – 260	–	–	–
Цегляна кладка		–	–	–	–
Свинець	140 – 180	55 – 80	–	0,05	0,14 – 0,18

Цікаво відмітити, що із розвитком хімічної промисловості стало можливим штучно синтезувати волокна, які за своєю міцністю можуть переважати міцність найкращих марок сталі. Прикладом такого синтетичного волокна є кевлар, що у 5 разів міцніше за сталь та має межу міцності σ_м = 36,2·10⁸ Па. Механічні властивості матеріалу роблять його здатним для виготовлення куленепробивних жилетів. Це одне із найвідоміших застосувань кевлару.

Із таблиці 1.3 можна зробити два важливі висновки.

По-перше, оскільки межа пропорційності σ_п на 2-3 порядки менша модуля пружності, то в області пружної деформації .

По-друге, спостерігається кореляція між величинами модуля пружності Е та модуля зсуву G – чим більше Е, тим більше і G, що і підтверджується формулою (1.159).

Деформації розтягу та зсуву виникають в практично важливих випадках згину балок будівельних конструкцій і скручуванню валів машин та механізмів.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Елементи механіки суцільних середовищ	\|	Деформація кручення

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.