18.16 : Odkształcenie ścinające

Odkształcenie ścinające reprezentuje zmianę kąta elementu sześciennego poddawanego naprężeniu ścinającemu. Ten rodzaj odkształcenia może przekształcić sześcian w ukośny równoległościan bez wpływu na normalne naprężenia. Element sześcienny ulega znacznej transformacji pod wpływem wyłącznie naprężenia ścinającego. Jego kształt zmienia się z idealnego sześcianu w romb, wyraźnie pokazując efekt odkształcenia ścinającego. Stopień tego odkształcenia uważa się za dodatni, jeśli zmniejsza się kąt między osiami.

Zależność pomiędzy odkształceniem ścinającym a naprężeniem można zwizualizować za pomocą diagramu podobnego do standardowego wykresu naprężenia-odkształcenia. Jednakże odkształcenie i ostateczna wytrzymałość materiału są różne. Ten diagram ilustruje działanie prawa Hooke'a, gdzie początkowa linia prosta wskazuje bezpośrednią proporcjonalność pomiędzy odkształceniem ścinającym a naprężeniem.

Stała G w prawie Hooke'a dotycząca odkształcenia ścinającego nazywana jest modułem sztywności lub modułem sprężystości materiału. Stała ta jest wyrażana w tych samych jednostkach, co naprężenie ścinające. Odkształcenie ścinające można zdefiniować dla szeregu naprężeń. Wykorzystując zasadę superpozycji, możemy wyprowadzić uogólnioną postać prawa Hooke'a. Prawo to obejmuje trzy stałe. Dwie stałe wyznaczane są eksperymentalnie, trzecią zaś wyznacza się obliczeniowo.