「せん断応力」の版間の差分

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{{出典の明記|date=2011年7月}}
{{記事名の制約|剪断応力}}
[[File:shear stress.JPG|thumb|right|220px|図1-剪断変形]]
 
[[File:Cisaillement symetrie tenseur notation tau.svg|thumb|right|220px|図2-共役剪断応力]]
'''剪断応力'''(せんだんおうりょく、[[英語]]:shear{{en|shear stress)stress}})とは、物体内部のある面の平行方向に、すべらせるように作用する[[応力]]のことである。物体内部の面積<math>A</math>のある面に平行方向の剪断力<math>T</math> が作用している時、Aに作用する平均的な剪断応力<math>\tau</math> は<math>\tau=T/A</math>で表される。
 
== フックの法則 ==
[[File:shear stress.JPG|thumb|right|220px|図1-剪断変形]]
剪断応力の作用している物体は図1のように平行四辺形状に変形し、[[剪断ひずみ]]<math>\gamma ( = \mathit{\Delta}l/ l )</math> が生じる。[[剪断弾性係数]]を<math>G</math>とすると、剪断応力と剪断ひずみの関係は[[フックの法則]]により下式で表される。
 
剪断応力の作用している物体は図1のように平行四辺形状に変形し、[[剪断ひずみ]]
<math>\gamma=\left( \frac{\tau}{G} \right)</math>
: <math>\gamma = \mathit{\Delta}l/ l </math>
剪断応力の作用している物体は図1のように平行四辺形状に変形し、[[剪断ひずみ]]<math>\gamma ( = \mathit{\Delta}l/ l )</math> が生じる。[[剪断弾性係数]]を<math>G</math>とすると、剪断応力と剪断ひずみの関係は[[フックの法則]]により下式で表される。
 
: <math>\gamma=\left( \frac{\tau}{G} \right)</math>
 
== 共役剪断応力 ==
[[File:Cisaillement symetrie tenseur notation tau.svg|thumb|right|220px|図2-共役剪断応力]]
<math>x-y</math> 軸を法線とする面で構成される立方体を、[[自由体]]として固体より取り出した場合を考える。
 
<math>x-</math> 軸と <math>y</math> 軸を法線とする面で構成される立方体を、[[自由体]]として固体より取り出した場合を考える。
 
このとき、 <math>y</math> 軸を法線とする面の <math>X</math> 方向に作用する剪断応力を <math>\tau_{xy}</math> とすると、並進・回転に関する平衡条件から、立方体には <math>\tau_{yx}</math> も作用していなければならず、かつ <math>\tau_{yx} = \tau_{xy}</math> の関係が成り立つ(図2)。これを[[共役剪断応力]]と呼ぶ。せん断応力は、このような状態でしか成立しないことに注意が必要である。