[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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せん断応力の誤解

特殊な壊れ方？　破壊の方法？　通常の応力解析には必要ない？

でも教科書の１ページ目に戻ってみるとそんなことは書いてない。

説明1:　せん断応力は、応力の１成分である。応力の測定面①法線成分σが垂直応力で測定面内②(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。全てを表現していない。

直交する二つの面の垂直応力とせん断応力　４つの要素で応力の実体は表現できる。

あらためて、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。

応力の実体とは、①直交する2面の垂直応力σ とせん断応力τ　②主応力　③モールの応力円

応力の実体は、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 

せん断応力を無視すると：

• 主応力の方向を誤る
  
  

• 応力の方向変化を見逃す
  
  

• 主応力の大きさを誤る
  
  

無視できるのは：

• 明確な単軸応力状態のみ（細い線など）
  
  

• それも確認のうえで
  
  

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