主要区别-剪应力与拉应力

应力是一个量，它是指在物体的单位面积上施加多少变形力。剪应力和拉应力是指以不同方式施加在物体上的不同类型的应力。剪应力和拉应力之间的主要区别在于，拉应力是指变形力以与表面成直角的方式施加的情况，而剪应力是指变形力平行于表面施加的情况。

什么是拉应力(tensile stress)？

拉伸应力是指当垂直于物体表面的变形力作用在物体上，试图拉长物体时产生的应力。从这个意义上说，拉应力是法向应力的一种，是指垂直于物体表面的力产生的应力(另一种法向应力是压应力，即垂直于表面的力推动表面，试图缩短表面。本文描述了拉伸和压缩的区别。

Tensile stress causing an object to elongate

If the force perpendicular to the surface is given by  and the area of the surface is  , then tensile stress ( ) is given by:

Tensile strain ( ) refers to the change in length  ( ) as a fraction of the original length ( ):

A quantity called Young modulus ( ) describes how relatively difficult it is to stretch a given material. This quantity is defined as:

什么是剪切应力(shear stress)？

剪切应力是指变形力平行于表面的情况。如果相对表面保持静止，则变形如下图所示：

Shear stress from a force parallel to the surface.

The shear stress  is again defined as the ratio of the force to the area:

拉应力和剪应力的定义相似；不同之处在于力的方向。

对于图中所示的，对象的顶面相对于对象的底面发生位移。剪切应变定义为表面之间的相对位移与表面之间的间距之比。例如，在上图中，剪切应变由下式给出：

.

剪切模量是一个量，它描述了通过施加剪切应力使材料变形的难度。材料的剪切模量定义为：

当你用剪刀剪一张纸时，你给了纸一个剪应力。剪刀的一边试图朝一个方向拉纸，剪刀的另一边试图朝另一个方向拉纸。

Scissors cut papers by applying a shear stress

剪切应力(shear stress)和拉应力(tensile stress)的区别

力的方向

产生拉伸应力的力与表面成直角。

引起剪切应力的力平行于表面作用。

物体变形

拉伸应力使物体拉长。

剪切应力使物体的一个表面相对于相对的表面发生位移。

相对强度

固体材料在剪切应力下比在拉伸应力下更容易变形。

Image Courtesy:

“The principle of shear is visualized. The specification are choosen to fit in the German Article.” by User:c.lingg (Own work) [Public Domain], via Wikimedia Comm***

“img5303”，作者：Abigail Batchelder（自己的作品）[CC by 2.0]，通过flickr