Калькулятор напряжения среза

Напряжение среза характеризует касательную силу, распределённую по сопротивляющейся площади. Оно действует параллельно поперечному сечению, а не перпендикулярно ему. Для равномерно нагруженного соединения или сечения материала среднее напряжение равно tau = F / A, где F — срезающая сила, а A — площадь, воспринимающая эту силу. Калькулятор использует ньютоны и квадратные миллиметры, поэтому результат в ньютонах на квадратный миллиметр точно эквивалентен мегапаскалям. Многие штифты, болты, заклёпки и вилочные соединения работают с одним или двумя срезами. При одном срезе нагрузку воспринимает одно сечение крепежа. При двух срезах её делят два сопоставимых сечения, поэтому общая рабочая площадь вдвое больше площади одной плоскости. Калькулятор делит силу на введённую площадь и выбранное число плоскостей. При той же силе и диаметре крепежа это различие может вдвое уменьшить среднее напряжение. Среднее напряжение полезно для предварительной проверки, но реальное распределение не бывает идеально равномерным. Передача нагрузки у контактных поверхностей создаёт давление смятия и местные пики. Отверстия, надрезы, резьба, зазоры и эксцентричная нагрузка вызывают концентрации напряжений или изгиб. Полный расчёт соединения помимо показанного среднего значения может требовать проверок среза крепежа, смятия пластины, вырыва, растяжения ослабленного сечения, изгиба, усталости и деформаций. Площадь должна соответствовать физической плоскости, по которой нагрузка срезает материал. Для круглого пальца с одним срезом номинальная площадь равна pi, умноженному на квадрат диаметра и делённому на четыре. При двух срезах введите эту площадь одного круглого сечения и выберите два среза; дополнительно удваивать площадь вручную не нужно. Для прямоугольного сечения используйте произведение ширины и толщины, если именно этот прямоугольник воспринимает срез. Прочность материала не вводится, поскольку калькулятор определяет действующее напряжение, а не несущую способность. Сравните результат с допускаемым напряжением среза или расчётным сопротивлением по действующим требованиям к материалу и нормам. В таком сравнении следует учитывать коэффициенты запаса и нагрузки, влияние температуры, припуск на коррозию и требования по усталости. Инструмент подходит для учебных задач, предварительного подбора размеров и быстрой проверки идеализированных соединений. При сложном распределении напряжений он не заменяет метод конечных элементов или расчёт по нормам. Внимательно проверяйте единицы: площадь в квадратных метрах перед вводом нужно перевести в квадратные миллиметры; один квадратный метр равен миллиону квадратных миллиметров.