Ścinanie - Polski Serwis Naukowy

Stan czystego ścinania

Ścinanie – odkształcenie ciała spowodowane naprężeniem stycznym do jego powierzchni. W wytrzymałości materiałów ścinanie traktuje się również jako stan obciążenia spowodowany takimi naprężeniami. Naprężenie styczne do powierzchni ciała nazywane jest naprężeniem ścinającym.

Wytężenie materiału – w wytrzymałości materiałów stan materiału obciążonego siłami zewnętrznymi, w którym istnieje niebezpieczeństwo przejścia w stan plastyczny – przekroczenie granicy sprężystości, jeśli materiał taką posiada – lub utrata spójności (pękniecie, przełom, dekohezja).

Połączenie nitowe - nierozłączne połączenie pośrednie elementów przy pomocy nitów zwykle w postaci trzpieni walcowych z łbami. Nitowanie przez długi czas była to najważniejsza metoda łączenia metalowych elementów konstrukcyjnych. W większości sytuacji, z uwagi na prostszą technologię wykonywania, współcześnie połączenia nitowe zostały wyparte przez połączenia spawane i zgrzewane. Historycznie używane w okrętownictwie.

Ścinaniu zazwyczaj towarzyszą inne odkształcenia, występują inne typy stanów obciążenia, np. docisk. Dzieje się tak m.in. w połączeniach nitowych, klinowych i wpustowych.

Istnieje również pojęcie czystego ścinania, w którym naprężenia normalne są równe zero a naprężenia styczne są różne od zera. Przypadek taki ma miejsce w złożonym stanie naprężenia, gdy materiał jest rozciągany wzdłuż jednego kierunku i ściskany wzdłuż drugiego (prostopadłego) kierunku.

Wytrzymałość gruntu na ścinanie w geotechnice, mechanice gruntów oznacza maksymalną siłę ścinającą lub też maksymalny opór stawiany tej sile przez grunt, po przekroczeniu którego dochodzi do znacznej deformacji plastycznej.

Docisk w wytrzymałości materiałów - stan obciążenia materiału, w którym punktowa lub powierzchniowa siła zewnętrzna działa na powierzchnię ciała. Takie obciążenie powoduje pojawienie się w warstwie powierzchniowej naprężeń. Docisk występuje przy wszelkiego rodzaju uchwytach, łożyskach, w parach kinematycznych oraz w elementach w połączeniach nitowych, klinowych i wpustowych.

Obliczenia wytrzymałościowe

Zgodnie z definicją naprężenie tnące (ścinające) w przekroju wynosi $\tau = \frac {F} {S}$

gdzie: τ – średnie naprężenie tnące, F – siła zewnętrzna tnąca, S – pole przekroju poprzecznego.

Zgodnie z hipotezą wytężeniową naprężenie musi spełniać warunek: $\tau < k_t \,$

gdzie $k_t$ — wytrzymałość na ścinanie.

Wytrzymałość materiałów – dziedzina wiedzy inżynierskiej, część inżynierii mechanicznej zajmująca się opisem zjawisk zachodzących w materiałach konstrukcyjnych i konstrukcjach poddanych zewnętrznym obciążeniom.

Naprężenie to miara gęstości powierzchniowej sił wewnętrznych występujących w ośrodku ciągłym. Jest podstawową wielkością mechaniki ośrodków ciągłych. Jednostką naprężenia jest paskal.

Zobacz też

wytrzymałość gruntu na ścinanie