for tyndvæggede profiler, såsom den gennem en bjælke eller halvmonokokk struktur, kan forskydningsspændingsfordelingen gennem tykkelsen forsømmes. Desuden er der ingen forskydningsspænding i retningen normal til væggen, kun parallel. I disse tilfælde kan det være nyttigt at udtrykke intern forskydningsspænding som forskydningsstrøm, som findes som forskydningsspændingen ganget med tykkelsen af sektionen. En ækvivalent definition for forskydningsstrøm er forskydningskraften V pr. Forskydningsstrøm har dimensioner af kraft pr. Meter i SI-systemet og pund-kraft pr.fod i USA.
OriginEdit
når en tværgående kraft påføres en stråle, er resultatet variation i bøjning af normale spændinger langs bjælkens længde. Denne variation forårsager en vandret forskydningsspænding inden i bjælken, der varierer med afstanden fra den neutrale akse i bjælken. Begrebet komplementær forskydning dikterer derefter, at der også findes en forskydningsspænding på tværs af bjælkens tværsnit i retning af den oprindelige tværgående kraft. Som beskrevet ovenfor kan variationen langs tykkelsen af elementet i tyndvæggede strukturer forsømmes, så forskydningsspændingen over tværsnittet af en stråle, der er sammensat af tyndvæggede elementer, kan undersøges som forskydningsstrøm, eller forskydningsspændingen ganget med elementets tykkelse.
ApplicationsEdit
begrebet forskydningsstrøm er især nyttigt ved analyse af semi-monokokke strukturer, som kan idealiseres ved hjælp af skin-stringer-modellen. I denne model bærer de langsgående elementer eller stringere kun aksial stress, mens huden eller banen modstår den eksternt påførte torsion og forskydningskraft. I dette tilfælde, da huden er en tyndvægget struktur, kan de indre forskydningsspændinger i huden repræsenteres som forskydningsstrøm. I design er forskydningsstrømmen undertiden kendt, før hudtykkelsen bestemmes, i hvilket tilfælde hudtykkelsen simpelthen kan dimensioneres i henhold til tilladt forskydningsspænding.
eksempel på Skin Stringer Model med Forskydningsstrøm
Forskydningscentreredit
for en given struktur er forskydningscentret det punkt i rummet, hvor forskydningskraft kunne påføres uden at forårsage vridningsdeformation (f.eks. vridning) af strukturens tværsnit. Forskydningscentret er et imaginært punkt, men varierer ikke med størrelsen af forskydningskraften – kun strukturens tværsnit. Forskydningscentret ligger altid langs symmetriaksen og kan findes ved hjælp af følgende metode:
- Anvend en vilkårlig resulterende forskydningskraft
- Beregn forskydningsstrømmene fra denne forskydningskraft
- Vælg et referencepunkt o en vilkårlig afstand e fra belastningens anvendelsespunkt
- Beregn øjeblikket om o ved hjælp af både forskydningsstrømme og den resulterende forskydningskraft, og sidestille de to udtryk. Løs for e
- afstanden e og symmetriaksen giver koordinaten for forskydningscentret uafhængigt af forskydningskraftens størrelse.
beregning af forskydningsstrømredit
pr. definition beregnes forskydningsstrøm gennem et tværsnit af tykkelse t ved hjælp af K = L {\displaystyle k = \Tau *t}
, hvor vi t {\displaystyle \tau ={\frac{VK} {It}}}
. Således er ligningen for forskydningsstrøm ved en bestemt dybde i et bestemt tværsnit af en tyndvægget struktur, der er symmetrisk på tværs af dens bredde, S = V y S i s {\displaystyle S={\frac {V_{y}S_{s}}{I_{s}}}}
hvor
s-forskydningsstrømmen Vy-forskydningskraften vinkelret på den neutrale akse s ved tværsnittet af interesse s-det første øjeblik af området (aka statisk øjeblik) om den neutrale akse s for tværsnittet af strukturen over den pågældende dybde s – det andet øjeblik af området (aka øjeblik af inerti) om den neutrale akse for strukturen (kun en funktion af strukturens form)
