せん断ひずみ計算機

せん断ひずみは、面に平行な力によって生じる形状の変化を表します。底面を固定した直方体の上面を横に動かすと、断面は平行四辺形になります。この角度のゆがみの程度が工学せん断ひずみで、通常は gamma で表します。長さの変化を測る垂直ひずみとは異なり、せん断ひずみは角度の変化を測ります。 横方向の変位を delta、元の高さを h とすると、工学せん断ひずみは gamma = delta / h です。幾何学的に、この比はせん断角の正接に等しく、gamma = tan(theta) となります。この計算機は両方の方法に対応しています。長さを測定した場合は変位と高さを、光学的または幾何学的に角度を測定した場合は度単位の角度を入力します。無次元のひずみと対応する角度が表示されます。 変位と高さは比を取るため、同じ長さの単位であれば何を使ってもかまいません。ラベルではわかりやすくメートルを示していますが、ミリメートル同士を割っても同じひずみになります。2 つの欄で単位を混在させないでください。例えば、高さ 500 ミリメートルに対して変位が 5 ミリメートルなら、せん断ひずみは 0.01 です。 ラジアンで表した角度が小さいとき、tan(theta) は theta に非常に近くなります。微小変形では差を無視できるため、線形弾性では gamma を theta とほぼ等しいとすることがよくあります。この計算機は微小角近似ではなく正接と逆正接を使うため、90 度未満の大きな角度でも幾何学的に整合した結果が得られます。ただし、材料の関係式は、そのような大変形に至るよりはるか前に線形でなくなる場合があります。 せん断ひずみには物理的な単位がありませんが、ラジアン、パーセント、マイクロひずみ、ミリメートル毎ミリメートルで表すことがあります。小数値に 100 を掛けるとパーセントひずみ、百万を掛けるとマイクロひずみになります。ひずみだけでは必要な力はわかりません。弾性範囲では、せん断応力と組み合わせることでせん断弾性係数を求められます。 材料試験、接着層、梁の変形、ねじり、構造物の変位の解釈に活用できます。変位と高さが同じ変形領域を指していること、剛体運動を除外していることを確認してください。非線形、異方性、大変形の解析には、適用する試験方法や完全な力学モデルを参照してください。