18.16 : Сдвиговая деформация

Деформация сдвига представляет собой угловое изменение кубического элемента под действием напряжения сдвига. Этот тип напряжения может превратить куб в наклонный параллелепипед, не влияя на нормальные деформации. Кубический элемент претерпевает значительную трансформацию, когда подвергается воздействию исключительно напряжения сдвига. Его форма меняется от идеального куба к ромбовидной, ясно демонстрируя эффект деформации сдвига. Степень этой деформации считается положительной, если она уменьшает угол между осями.

Взаимосвязь между напряжением сдвига и деформацией можно визуализировать с помощью диаграммы, похожей на стандартную диаграмму напряжения-деформации. Однако текучесть и предел прочности различаются. Эта диаграмма иллюстрирует закон Гука в действии: начальная прямая линия указывает на прямую пропорциональность между напряжением сдвига и деформацией.

Константа G в законе Гука для напряжения сдвига называется модулем жесткости или модулем сдвига материала. Эта константа выражается в тех же единицах, что и напряжение сдвига. Деформацию сдвига можно определить для диапазона напряжений. Используя принцип суперпозиции, мы можем вывести обобщенную форму закона Гука. Этот закон включает в себя три константы. Две константы определяются экспериментально, а третья получается расчетным путем.