Сдвиг (срез)
Сдвигом называется нагружение, при котором в поперечном сечении бруса возникает только один внутренний силовой фактор — поперечная сила.
Рассмотрим брус, на который действуют равные по величине, противоположно направленные, перпендикулярные продольной оси силы (рис. 23.1).
Применим метод сечений и определим внутренние силы упругости из условия равновесия каждой из частей бруса:
где 
— поперечная сила. Естественно считать, что она вызовет появление только касательных напряжений 
.
Рассмотрим напряженное состояние в точке 
поперечного сечения.
Выделим элемент в виде бесконечно малого параллелепипеда, к граням которого приложены напряжения (рис. 23.2).
Исходя из условия равновесия точки , внутри бруса при возникновении касательного напряжения на правой вертикальной площадке такое же напряжение должно возникнуть и на левой площадке. Они образуют пару сил. На горизонтальных площадках возникнут такие же напряжения, образующие такую же пару обратного направления (рис. 23.3).
Такое напряженное состояние называется чистым сдвигом. Здесь действует закон парности касательных напряжений:
При сдвиге в окрестностях точки на взаимно перпендикулярных площадках возникают равные по величине касательные напряжения, направленные на соседних площадках либо от ребра, либо к ребру (рис. 23.3а).
В результате площадки сдвигаются на угол 
, называемый углом сдвига.
При сдвиге выполняется закон Гука, который в данном случае записывается следующим образом: 
.
Здесь — напряжение; 
— модуль упругости сдвига; — угол сдвига.
При отсутствии специальных испытаний можно рассчитать по формуле 
— модуль упругости при растяжении. 
.
Расчет деталей на сдвиг носит условный характер.
Для упрощения расчетов принимается ряд допущений:
— при расчете на сдвиг изгиб деталей не учитывается, хотя силы, действующие на деталь, образуют пару;
— при расчете считаем, что силы упругости распределены по сечению равномерно;
— если для передачи нагрузки используют несколько деталей, считаем, что внешняя сила распределяется между ними равномерно.
Откуда формула для расчета напряжений имеет вид:
где 
— касательное напряжение; 
— поперечная сила; 
— площадь сдвига; 
— внешняя сдвигающая сила; 
— количество деталей.
Условие прочности при сдвиге (срезе)
— допускаемое напряжение сдвига, обычно его определяют по формуле
При разрушении деталь перерезается поперек. Разрушение детали под действием поперечной силы называют срезом.
Эта теория взята со страницы решения задач по предмету «техническая механика»:
Примеры решения задач технической механике
Возможно эти страницы вам будут полезны:
| Предельные и допустимые напряжения |
| Расчеты на прочность при растяжении и сжатии |
| Смятие |
| Статический момент площади сечения |
