[0196]せん断応力とは

読者ターゲット：

1. せん断応力を知りたい。

2. 解決できる応力解析がないので新しい手法を知りたい。

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説明1:応力の測定面法線成分σが垂直応力で測定面内(平行)成分τがせん断応力

応力の測定面法線成分σ垂直応力と測定面内(平行)成分τせん断応力は、測定面角度により変化する。

測定面法線成分σ垂直応力は、応力の投影であって実体ではない。せん断応力を加えて実体になる。

主応力方向があらかじめわかっていて、主応力方向が測定可能ならせん断応力はいらない。しかし、主応力方向が不明、または、その方向から測定できない場合は、せん断応力情報が必要。

せん断応力とは、 

1.定義は、面に平行、面内の応力

2.せん断応力の追加で投影が実体になる

3.全角度の応力が計算、図示、推定できる

4.応力とせん断応力の位相差45度

5.主応力からのズレを表す

せん断応力の定義

応力テンソルに含まれる成分のうち、σx や σy はそれぞれ、面に垂直な正応力(normal stress)を表してい る。しかし、実際の材料や構造体の変形・破壊を正確に記述するためには、これらだけでは不十分である。な ぜなら、面に平行に働く応力、すなわち「せん断応力(shear stress)」を含んでいないからである。

■例:紙を破るときの破壊面 紙を両手で斜めに引っ張ると、紙は横方向に裂ける。これは「引張り」による 破壊ではなく、「面内の滑り」、すなわちせん断による破壊である。このとき働いているのは、まさに σxy のよ うな「面に平行な力」である。

2.せん断応力の追加で投影が実体になる

3.全角度の応力が計算、図示、推定できる

応用：[0173]測定できない方向の応力を推定する。モールの応力円 

せん断応力の測定例

• [0198] 測定データからの主応力の求め方

• [0196]せん断応力とは

• [0167]モール応力円による応力解析 

• [0173]測定できない方向の応力を推定する。モールの応力円 

• [0250]せん断応力を応力解析で使おう