Сдвиг

Сдвиг, один из видов деформации. Возьмем элементарный прямоугольник (фигура 1), на грани которого действуют касательные напряжения (смотрите Напряженное состояние). При этом первоначально прямые углы прямоугольника изменятся. Квадрат abed превратится в ромб аЬ_хс^. Диагональ ас удлинится, а диагональ bd

Т а 0 л. 3.—С войства водных связующих веществ [2].

				Сухая пленка
Название связующих веществ	Цвет	Прозрач ность	Глянец	Эластичность	Гигроскопич ность	Обратимость коллоида
Кожный клей.	Желтоватый	Прозрачпый	Слабый	Не дает трещин	Негигроскопичен	Обратим
Кожный клен+щелочь	»	»	Матовый	» » »	Гигроскопичен	Обратим
Кожный клей + щаве-
левая кислота.	»	*	Блестит	Сильно трескается	Слабо гигроскопичен	»
Кожный клей+СаС1г.	»	»	»	Не дает трещин	Очень гигроскопичен	»
Казеин с NH₃.	Бесцветный	Мутный	Слабый блеск	» » »	Негигроскопичен	Необратим
Казеин с Na₃POj.	»	»	Слабый блеск	» » »	»	Отчасти обратим
Казеиновая эмульсия (льняное масло +
+ NH₃).	Желтоватый	»	Не блестит	» » А	»	Необратим
Крахмальный клен-						Необратим
стер (вареный). Крахмальный клей-	Бесцветный	»	Матовый	» ;> »	»	Мало обратим
стер с NaOH без на
! гревания.	»	»	»	)> » !>	»	Обратим
Препарированный ραβί тигельный клей (зп-
хель-клей).	»		^ύ	» » »	»	Частично обратим
Декстрин желтый.	Желтоватый	Прозрачный	Сильный блеск	Очень си ль то трескается	Немного гигроскопичен	Обратим
Декстрин белый.	Бесцветный	Мутный	Матовый	Немного трескается	Мало гигроскопичен	»
Гуммиарабик.	»	Прозрачный	Блестит	Заметно трескается	Мало гигроскопичен
Сульфитный щелок.	Коричневый	»	*	Не трескается	Очень гигроскопичен	»
Смоляное мыло (с со-
дой)..	Желтоватый		Матовый	Сильно трескается	Н егигроскопичен	»
Шеллачное мыло (с двууглекислым ам-
ионием).	До коричневатого	»	Блестит	Сильно трескается	»	Необратим
Восковое «мыло».	Беловатый	Мутный	Матовый	Не трескается	»	Обратим
Жидкое стекло.	Бесцветный	Прозрачный	Блестит	» »	»	Необратим

i b,

укоротится на одну и ту же величину; длина сторон ромба останется равной первоначальной длине стороны квадрата (с точностью до малых величин 1-го порядка). Переме-_{с ti} гцсние bb_Х называется абсолют н ы м С. грани Ьс относительно грани ad. Угол γ назы-jj вается углом С.; отношение== tg γ — относительным С. При малых деформациях можно заменить tg γ углом γ и считать, что относительный С. равен углу γ, то есть изменению первоначально прямого угла bad. Углом С. γ вполне определяется С. Касательное напряжение и угол С. γ связаны ур-ием т=Су, (1)

являющимся выражением частного случая закона Гука. G— модуль упругости при С., или короче — модуль С., к-рый связан с модулем упругости при растяжении (модулем Юнга) Е и коэф-том Пуассона μ следующим равенством:

<²>

Для железа и стали численные значения μ по-

з лучаются ок. */₃; для них Gss·^· Е. На опыте величины G наиболее точно определяются из кручения призматич. стержней. Приводим величины G для нек-рых материалов (в кг/см²): Железо -. 7Г0 000—810 000 Гранит.. 50000—180000

Сталь.. 810 000—850 000 Известняк. 220 000— 300 000

Чугун.. 290 000-400 ООО Песчаник. 24 000— 46 000

Медь. 360 000—470 000 Каучук при

Латунь. 320 000—390 000 t 20°. . 16

Потенциальная энергия С. для первоначально прямоугольного параллелепипеда (фигура 2) длиной I при площади основания F и сдвигающей силе Т м. б. представлена следующими ф-лами: •ПI _ FGl-y*

fciu- 2

W :

tTIy;

(3)

уд. потенциальная энергия С., то есть энергия, отнесенная к единице объёма, получится путем деления (3) на объём параллелепипеда

τ2 Су2 1.

= ? *У· (4)

2 G

Допускаемое напряжение при С. R_s для таких материалов, как железо, сталь, медь, обыкновенно принимается равным 0,8 Дз, где R,— допускаемое напряжение на растяжение; лучше согласуются с опытными данными величины 0,5Д, полученные на основании т. н. 3-й теории прочности (смотрите), по которой разрушение тел зависит не от нормальных, а от касательных напряжений. Явление сдвига в чистом виде ветре- Фигура 2. чается в кручении (смотрите), а в более сложной форме — в изгибе, где кроме основных нормальных напряжений, вызываемых изгибающим моментом, возникают касательные напряжения от действия перерезывающей силы; они малы в длинных балках и довольно заметны в коротких (смотрите Изгиб). Многие детали инженерных сооружений испытывают касательные напряжения. Гак, соединительный болт (фигура 3) под действием растягивающей силы Р может разрушиться от касательных напряжений в сечениях ab и cd. Такой тип разрушения называется срезыванием. При расчете такого бол

та обыкновенно предполагают, что касательные напряжения распределяются равномерно по обоим опасным сечениям ab и cd. Диаметр болта D подбирают так, чтобы касательные напряжения не превосходили допускаемых напряжений Д на сдвиг:

(5)

Заклепки (фигура 4) могут срезываться по плоскостям аb и cd. Предполагая, что сила Р распределена равномерно между всеми заклепками, диаметр их d определяют из уравнения

ШГ<b· <^в>

где к — число плоскостей, по которым Т V может произойти срезывание закле-

и. пок (на фигура 4 к=4). При соедине-

² нии двух деревянных брусьев вруб-

Фигура з. нами (фигура 5) размеры зуба определяют из уравнения:

’ ГО-

Все подобные расчеты на срезывание носят, весьма грубый характер, так как касательные ГЛ

°1		11
i	II
<1		_Id

Фигура 4.

напряжения, как показывают точные решения некоторых из таких задач, в действительности-распределяются по сечениям далеко не равномерно; на контуре имеются сильные перенапряжения материала. Поэтому соединения, так рассчитанные, являются более слабыми, чем это

Фигура 5.

предполагается при расчете. Временное сопротивление срезыванию можно представить формулой=μ₁σ_ί), где а_ь — временное сопротивление разрыву. Коэф. μ₁ для железа и стали 0,84—0,87, для чугуна 1,02—1,17, в среднем 1,10. Для хвойных древесных пород по Винклеру в среднем μ₁=0,0бк параллельно волокнам и 0,32 перпендикулярно волокнам; для дуба соответственно 0,084 и 0,27. В среднем по Мелану временное сопротивление дерева на срезывание в килограммах/см² приведено в след, таблице:

Порода дерева	*1	*2	Порода дерева	*1	*2
Сосна.	61	210	Лиственница	72	247
Ель.	63	273	Дуб.	75	270
Пихта.	67	219	Бук.	85	‘-90

*1 Параллельно волокнам. *2 Перпендикулярно волокнам.

Для камней по Hiitte т_ь=а_ь, где а_ь — временное сопротивление сжатию; для бетона и цементного раствора | а_ь -р ί а_ь. Бах дает такие числа в т/см²: гранит 40 — 160, извеыняк

30—120, песчаник 15—80 и кирпич 13—17; бетон по Баушингеру 26—30 килограмм/си².

Лит.: Тимоше и "к о С. П., Сопротивление материалов, 9 изд., М.—Л., 1930; Бах К., Детали машины, пер. с нем., т. 1, М.—Л., 1930; Handbueh d. physik. u. teclin. Itechanik, hrsg. v. F. Auerbach u. W. Hort, B. 3, Lpz., 1927; В a c h C. u. В a u m a η n R., Elastlzitat u. Festig-keit, 9 Auf 1., B„ 1924. А. Зинине.

Сдвиг

<2>

<²>