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せん断ひずみと理論式の算定

せん断力が作用する物体は、特徴的な変形がおきます。まず、図をみて下さい。図のようにせん断力が作用すると、四角形の物体は平行四辺形になりました(この場合、下面を固定とします)。せん断変形は、このような変形のことを言います。


※これは、ある部材の微小区間を取り出したものと考えてください。


せん断変形


さて、せん断力が作用している物体の「ひずみ」はどのように定義できるでしょうか?例えば、せん断力は「ずれあう1組の力」でしたので、せん断変形がどれだけ起きたのかは、「どれくらいずれたのか?」ということを定義すればよさそうです。よって、図のように記号を決めると、せん断ひずみは次式のように定義されます。

せん断歪の定義


せん断歪の式

ここで、δはせん断力による変形、hは物体の高さ、γ(ガンマ)がせん断ひずみ表しています。せん断歪は実際には非常に微小な値であるため、上式で表すことが可能であり、単位はラジアンとなります。

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