梁やセミモノコック構造を通るような薄肉のプロファイルでは、厚さを通るせん断応力分布を無視することができます。 さらに、壁に垂直な方向には剪断応力はなく、平行な方向のみである。 これらの例では、内部剪断応力を剪断流として表現することが有用であり得、剪断応力に断面の厚さを乗じたものとして見出される。 せん断流の等価な定義は、薄肉セクションの周りの周囲の単位長さあたりのせん断力Vです。 せん断流は、長さの単位当たりの力の寸法を有する。 これは、SIシステムのメートル当たりのニュートンの単位と、米国のフィート当たりのポンド力に対応しています。
OriginEdit
梁に横方向の力が加わると、梁の長さに沿って曲げ法線応力が変化します。 この変動により、梁内の中立軸からの距離によって変化する梁内の水平せん断応力が発生します。 相補的なせん断の概念は、せん断応力も元の横方向の力の方向に、ビームの断面にわたって存在することを指示します。 このように、薄肉構造では部材の厚さに沿った変化を無視することができるため、薄肉要素で構成される梁の断面にわたるせん断応力は、せん断流、ま
ApplicationsEdit
せん断流の概念は、スキンストリンガーモデルを使用して理想化することができるセミモノコック構造を分析するときに特に有用です。 このモデルでは、縦方向のメンバー、か縦桁は、皮か網は外的に加えられたねじりおよびせん断力に抵抗するが、軸圧力だけ運ぶ。 この場合、皮膚は薄肉構造であるため、皮膚内の内部剪断応力は剪断流として表すことができる。 設計において、剪断流は、皮膚の厚さが決定される前に時々知られており、その場合、皮膚の厚さは、許容剪断応力に従って単純にサイズ化することができる。
せん断の流れが付いている皮の縦桁モデルの例
せん断中心編集
特定の構造に対して、せん断中心は、構造の断面のねじり変形（ねじれなど）を引き起こさずにせん断力を加えることができる空間内の点である。 せん断中心は架空の点ですが、せん断力の大きさによって変化することはありません-構造の断面のみです。 せん断中心は常に対称軸に沿っており、次の方法を使用して見つけることができます:
- 任意の結果せん断力を適用する
- このせん断力からせん断流を計算する
- 基準点oを選択する荷重の適用点からの任意の距離e
- せん断流と結果のせん断力の両方を使用してoについてのモーメントを計算し、二つの式を同一視する。 E
- について解く距離eと対称軸は、せん断力の大きさとは無関係に、せん断中心の座標を与えます。
せん断流の計算編集
定義により、厚さtの断面を通るせん断流はq=t{\displaystyle q=\tau*t{\displaystyle q=\tau*t{\displaystyle q=\tau*t{\displaystyle q=\tau*t{\displaystyle q=\tau*t{\displaystyle q=\tau*t}}を用いて計算される。}
ここで、ε=V Q I t{\displaystyle\tau={\frac{Vq}{It}}}}}
. したがって、その幅にわたって対称である薄肉構造の特定の断面における特定の深さにおけるせん断流の方程式は、q=V y Q x I x{\displaystyle q={\frac{V_{y}Q_{x}}{I_{x}}}{I_{x}}{I_{x}}{I_{x}}{i_{x}}}}
ここで、
q-せん断流Vy-対象の断面における中性軸xに垂直なせん断力Qx-問題の深さIx以上の構造の断面における中性軸xに関する面積の最初のモーメント（別名静的モーメント）-面積の第二のモーメント（別名静的モーメント） 慣性）構造体の中立軸xについて（構造体の形状のみの関数）
