18.16 : Tensão de Cisalhamento

A deformação de cisalhamento representa a mudança angular de um elemento cúbico quando sujeito a tensão de cisalhamento. Este tipo de tensão pode transformar um cubo em um paralelepípedo oblíquo sem influenciar as deformações normais. O elemento cúbico sofre uma transformação significativa quando exposto apenas à tensão de cisalhamento. Sua forma muda de um cubo perfeito para um rombóide, demonstrando claramente o efeito da tensão de cisalhamento. O grau desta deformação é considerado positivo se reduzir o ângulo entre os eixos.

A relação entre tensão de cisalhamento e deformação pode ser visualizada através de um diagrama semelhante a um gráfico tensão-deformação padrão. No entanto, o rendimento e as resistências finais diferem. Este diagrama ilustra a lei de Hooke em ação, com a linha reta inicial indicando uma proporcionalidade direta entre tensão de cisalhamento e deformação.

A constante G na lei de Hooke para tensão de cisalhamento é chamada de módulo de rigidez ou módulo de cisalhamento do material. Esta constante é expressa nas mesmas unidades da tensão de cisalhamento. A deformação de cisalhamento pode ser definida para uma variedade de tensões. Aproveitando o princípio da superposição, podemos derivar a forma generalizada da lei de Hooke. Esta lei envolve três constantes. Duas constantes são determinadas experimentalmente, enquanto a terceira é obtida computacionalmente.