Предел прочности на сдвиг
Предел прочности на сдвиг — механическое напряжение, взаимосвязанное с пределом текучести или пределом прочности, в результате чего материал повреждается в результате сдвига. Когда бумага разрезается ножницами, бумага выходит из строя при сдвиге.
В общем случае пластичные материалы (например, алюминий) разрушаются при сдвиге, тогда как хрупкие материалы (например, чугун) выходят из строя из-за растяжения [1].
Предел прочности материала при срезе (сдвиге) ():
- ,
- где F — сила при которой происходит разрушение образца;
- A — площадь поперечного сечения образца.
Предел прочности материала при срезе (сдвиге) () для болтов, винтов и шпилек:
- ,
- где r — радиус стержня болта или винта;
- d — диаметр стержня болта или винта.
Следует иметь в виду, что при испытаниях на двойной срез нужно прикладывать усилие F в 2 раза большее чем при испытаниях на одинарный срез к образцам с одинаковой площадью поперечного сечения и одинаковым состоянием одного и того же материала[2].
Предел прочности на сдвиг различных материалов[3]
| Материал | Отношение предела прочности при сдвиге к пределу прочности при растяжении | Отношение предела текучести при сдвиге к пределу текучести при растяжении |
|---|---|---|
| Сталь | 0,75 | 0,58 |
| Ковкий чугун | 0,9 | 0,75 |
| Пластичное железо | 1 | |
| Сварочная сталь | 0,83 | |
| Чугун | 1,3 | |
| Алюминий | 0,65 | 0,55 |
В таблице даны приблизительные значения.
| Материал | Предельное напряжение, kpsi | Предельное напряжение, МПа |
|---|---|---|
| Стеклопластик (23 o C)[4] | 7,82 | 53,9 |