Чистим зсувом називається такий випадок плоского напруженого стану, при якому в околі досліджуваної точки можна виділити елементарний паралелепіпед на чотирьох бокових гранях якого будуть діяти тільки дотичні напруження (рисунок 5.2, а).
За формулами (3.6) і (3.7) знаходимо, що головні напруження при чистому зсуві дорівнюють
(5.2)
і діють на площадках, які складають кут 45° з площадками дії t (рис. 5.2,б).
Рисунок 5.2
Деформацію при чистому зсуві характеризують такими величинами. Абсолютний зсув d - величина лінійного зміщення площадки зсуву (рисунок 5.3). Відносний зсув (або кут зсуву)
(5.3)
Рисунок 5.3
де а - відстань між площадками, на яких діє дотичне напруження t і відносний зсув яких визначається.
Відносний зсув g виражають в радіанах. Напруження і деформації при зсуві зв’язані між собою залежністю, яку називають закон Гука для зсуву. Закон Гука для зсуву справедливий лише в певних межах навантаження і записується у вигляді рівності
(5.4)
Коефіцієнт пропорційності G характеризує жорсткість матеріалу (його здатність протидіяти пружним деформаціям) при зсуві. Його називають модулем зсуву або модулем пружності другого роду. Для сталі
G=8,1×105 кг/см2=8,1×1010 Па=8,1×104 МПа
Для ізотропних матеріалів між трьома пружними сталими E, m, i G існує залежність
(5.5)
При отримаємо .
Запишемо вираз для переміщення однієї грані відносно іншої (для абсолютного зсуву ) при чистому зсуві. Позначивши площу грані , рівнодійну силу зсуву і відстань між гранями через (рисунок 5.3), отримаємо
(5.6)
Формула (5.6) виражає закон Гука при зсуві в абсолютних одиницях.
Потенціальна енергія деформації елемента при чистому зсуві