Forță tăietoare

În mecanica solidelor, forțele tăietoare sunt forțe nealiniate care acționează asupra unei părți a unui corp într-o direcție specifică și a unei alte părți a corpului în direcția opusă. Când forțele sunt coliniare (aliniate între ele), ele se numesc forțe de tensiune și forțe de compresie . William A. Nash definește forța tăietoare în termeni de planuri : „Dacă un plan trece printr-un corp, o forță care acționează de-a lungul acestui plan se numește forță tăietoare sau forță de forfecare”. ^[1]

Această secțiune calculează forța necesară pentru a tăia o bucată de material cu acțiune de forfecare. Informația relevantă este aria materialului care este forfecat, adică aria peste care are loc acțiunea de forfecare și rezistența la forfecare a materialului. O bară rotundă de oțel este folosită ca exemplu. Rezistența la forfecare este calculată din rezistența la tracțiune folosind un factor care leagă cele două rezistențe. În acest caz, 0,6 se aplică exemplului de oțel, cunoscut sub numele de EN8 strălucitor, deși poate varia de la 0,58 la 0,62 în funcție de aplicație.

EN8 luminos are o rezistență la tracțiune de 800 MPa și oțelul moale, pentru comparație, au o rezistență la tracțiune de 400 MPa.

secțiunea barei în mm ² = (12,5 ² )(π) ≈ 490,8 mm ²

0,8 kN/mm ² × 490,8 mm ² = 392,64 kN ≈ 40 tone-forță

40 tonă-forță × 0,6 (pentru a schimba forța de la tracțiune la forfecare) = 24 tone-forță

Când se lucrează cu o îmbinare nituită sau cu șuruburi, rezistența îmbinării se bazează pe frecarea existentă între materialele îmbinate. Șuruburile sunt strânse cu un moment corect pentru a menține această frecare. Forța tăietoare devine semnificativă numai atunci când șuruburile nu sunt strânse.

Un șurub cu clasa de proprietate 12.9 are o rezistență la tracțiune de 1200 MPa (1 MPa = 1 N/ ^mm2 ) sau 1,2 kN/mm ² și limita de curgere este de 0,90 ori rezistența la tracțiune, 1080 MPa în acest caz.

Un șurub cu clasa de proprietate 4.6 are o rezistență la tracțiune de 400 MPa (1 MPa = 1 N/ ^mm2 ) sau 0,4 kN/mm ² și limita de curgere este de 0,60 ori rezistența la tracțiune, 240 MPa în acest caz.

ASTM F568M, proprietăți mecanice ale diferitelor clase de elemente de fixare din oțel
Metoda cantilever
Efect de reacție
Legile mișcării lui Newton § a treia lege a lui Newton

^ William A. Nash (1 iulie 1998). Schaum's Outline of Theory and Problems of Strength of Materials. McGraw-Hill Professional. p. 82. ISBN 978-0-07-046617-3. Accesat în 20 mai 2012.

[Nash1998-1] William A. Nash (1 iulie 1998). Schaum's Outline of Theory and Problems of Strength of Materials. McGraw-Hill Professional. p. 82. ISBN 978-0-07-046617-3. Accesat în 20 mai 2012.

[1]