ohutseinäisissä profiileissa, kuten palkki-tai puolimonokokkirakenteen läpi, leikkausjännityksen jakautuminen paksuuden läpi voidaan jättää huomiotta. Lisäksi ei ole leikkausjännitystä suuntaan normaali seinään, vain yhdensuuntainen. Näissä tapauksissa voi olla hyödyllistä ilmaista sisäistä leikkausjännitystä leikkausvirtauksena, joka esiintyy leikkausjännityksenä kerrottuna osan paksuudella. Vastaava määritelmä leikkausvirralle on ohutseinäistä osaa ympäröivän kehän leikkausvoima V pituusyksikköä kohti. Leikkausvirtauksella on voiman mitat pituusyksikköä kohti. Tämä vastaa SI-järjestelmässä newtonien yksikköjä metriä kohden ja Yhdysvalloissa paunavoimaa jalkaa kohden.
OriginEdit
kun säteeseen kohdistetaan poikittaisvoima, tuloksena on vaihtelua taivutuksessa normaaleissa jännityksissä säteen pituudella. Tämä vaihtelu aiheuttaa säteen sisällä vaakasuoran leikkausjännityksen, joka vaihtelee etäisyyden mukaan säteen neutraalista akselista. Komplementaarisen leikkurin käsite sanelee silloin, että leikkausjännitys on olemassa myös säteen poikkileikkauksessa alkuperäisen poikittaisvoiman suunnassa. Kuten edellä on kuvattu, ohutseinäisissä rakenteissa jäsenen paksuuden vaihtelu voidaan jättää huomiotta, joten leikkausjännitystä ohutseinäisistä elementeistä koostuvan palkin poikkileikkauksessa voidaan tarkastella leikkausvirtauksena tai leikkausjännitystä kerrottuna elementin paksuudella.
ApplicationsEdit
shear flow ’ n käsite on erityisen hyödyllinen analysoitaessa puolimonokokkirakenteita, joita voidaan idealisoida skin-stringer-mallin avulla. Tässä mallissa pitkittäiset jäsenet eli jäykisteet kantavat vain aksiaalista rasitusta, kun taas iho tai verkko vastustaa ulkoisesti kohdistettua vääntöä ja leikkausvoimaa. Tässä tapauksessa, koska iho on ohutseinäinen rakenne, ihon sisäiset leikkausjännitykset voidaan esittää leikkaavana virtauksena. Muotoilussa leikkausvirta tunnetaan joskus ennen ihon paksuuden määrittämistä, jolloin ihon paksuus voidaan yksinkertaisesti mitoittaa sallitun leikkausjännityksen mukaan.
esimerkki ihon Stringer malli leikkaus virtaus
Shear centered
tietyssä rakenteessa leikkauskeskus on se avaruuden piste, johon leikkausvoima voitaisiin kohdistaa aiheuttamatta rakenteen poikkileikkauksen vääntymistä (esim.kiertymistä). Leikkauskeskus on imaginaaripiste, mutta ei vaihtele leikkausvoiman suuruuden mukaan – vain rakenteen poikkileikkaus. Leikkauskeskus sijaitsee aina symmetria-akselin suuntaisesti, ja se voidaan löytää seuraavalla menetelmällä:
- sovelletaan mielivaltaista tuloksena olevaa leikkausvoimaa
- laske leikkausvirrat tästä leikkausvoimasta
- valitse vertailupiste o mielivaltainen etäisyys e kuorman kohdistuspisteestä
- laske momentti O käyttäen sekä leikkausvirtoja että tuloksena olevaa leikkausvoimaa ja rinnasta nämä kaksi lauseketta. Ratkaise e
- etäisyys e ja symmetria-akseli antavat leikkauskeskuksen koordinaatiston riippumatta leikkausvoiman suuruudesta.
laskettaessa leikkausvirtausta
määritelmän mukaan leikkausvirtaus paksuuden t poikkileikkauksen läpi lasketaan käyttämällä Q = τ τ t {\displaystyle q=\tau *t}
, jossa τ = V Q I t {\displaystyle \tau ={\frac {VQ}{It}}}
. Näin ollen leikkausvirran yhtälö tietyssä syvyydessä tietyssä poikkileikkauksessa ohutseinäisestä rakenteesta, joka on symmetrinen koko leveydeltään, on q = V y Q x i x {\displaystyle q={\frac {V_{y}Q_{x}}{I_{x}}}}
missä
q-leikkausvirta Vy-leikkausvoima kohtisuorassa neutraaliin akseliin x nähden kiinnostavalla poikkileikkauksella Qx – ensimmäinen pinta – alan momentti (eli staattinen momentti) neutraalin akselin x ympärillä kyseisen syvyyden yläpuolella olevan rakenteen poikkileikkauksessa Ix-toinen pinta-alan momentti (eli momentti inertia) neutraalin akselin x rakenteesta (funktio vain rakenteen muodosta)
