主要區別-剪應力與拉應力

應力是一個量，它是指在物體的單位面積上施加多少變形力。剪應力和拉應力是指以不同方式施加在物體上的不同型別的應力。剪應力和拉應力之間的主要區別在於，拉應力是指變形力以與錶面成直角的方式施加的情況，而剪應力是指變形力平行於錶面施加的情況。

什麼是拉應力(tensile stress)？

拉伸應力是指當垂直於物體錶面的變形力作用在物體上，試圖拉長物體時產生的應力。從這個意義上說，拉應力是法嚮應力的一種，是指垂直於物體錶面的力產生的應力(另一種法嚮應力是壓應力，即垂直於錶面的力推動錶面，試圖縮短錶面。本文描述了拉伸和壓縮的區別。

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:

什麼是剪下應力(shear stress)？

剪下應力是指變形力平行於錶面的情況。如果相對錶面保持靜止，則變形如下圖所示：

Shear stress from a force parallel to the surface.

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

拉應力和剪應力的定義相似；不同之處在於力的方向。

對於圖中所示的，物件的頂面相對於物件的底面發生位移。剪下應變定義為錶面之間的相對位移與錶面之間的間距之比。例如，在上圖中，剪下應變由下式給出：

.

剪下模量是一個量，它描述了透過施加剪下應力使材料變形的難度。材料的剪下模量定義為：

當你用剪刀剪一張紙時，你給了紙一個剪應力。剪刀的一邊試圖朝一個方向拉紙，剪刀的另一邊試圖朝另一個方向拉紙。

Scissors cut papers by applying a shear stress

剪下應力(shear stress)和拉應力(tensile stress)的區別

力的方向

產生拉伸應力的力與錶面成直角。

引起剪下應力的力平行於錶面作用。

物體變形

拉伸應力使物體拉長。

剪下應力使物體的一個錶面相對於相對的錶面發生位移。

相對強度

固體材料在剪下應力下比在拉伸應力下更容易變形。

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]，透過flickr