【中華百科全書●工學●剪力】

楊籍富

【中華百科全書●工學●剪力】

 

剪力，是一種與表面成正切方向作用，而引起滑動或扭轉變形的作用力。

 

由於剪力作用方向平行於作用面，因此也常被稱為正切力。

 

與作用力方向垂直於作用面的張力或壓力有別。

 

後者也常被稱為垂直力。

 

兩塊以螺栓結合的鋼板，在承受張力作用時，其作用力，就是靠剪力來傳遞。

 

螺栓的身幹在兩塊板的交接處有被左右「剪斷」的趨勢，如圖1。

 

一根梁承受載重時，在任一斷面也有被上下錯開的趨勢，如圖2。

 

而一根被扭轉的構件，其斷面則有被旋轉而扭斷的傾向，如圖3。

 

這些都是剪力作用的實例。

 

剪力在受剪面上的分布狀況，常以剪應力來表示；

 

即單位面積上所受剪力抵抗的大小。

 

剪應力的分布十分複雜。

 

承受直接剪力的斷面，可以剪力除以剪斷面積，而得其平均值；

 

如圖1的情形。

 

梁式構造物斷面上的應力。

 

分布在外緣纖維為零；

 

而在中性軸上有最大值，其間以拋物線分布，如圖2。

 

受扭轉的圓形斷面，其剪應力，最大值在外緣纖維，而在中性軸上為零，其間呈直線變化，如圖3。

 

在斷面內任一點，取一微小立方元體其剪應力，有下列兩特點：一、作用於一個元體上的剪應力，永遠是按相等但方向相反而成對出現。

 

二、剪應力永遠存在於相互垂直的平面上，如圖4。

 

除上述直接剪力可產生剪應力外；

 

垂直應力如張應或壓應力，亦可誘生出剪應力。

 

此類聯合應力之分析，必需依主應力分析法決定。

 

（盧文哲）

 

引用：http://ap6.pccu.edu.tw/Encyclopedia/data.asp?id=9468