剪應變是什麼意思

在材料科學和固體力學中,剪應變(Shear strain)是描述材料在剪下力作用下變形程度的物理量。剪下力是指沿著與物體表面平行但方向相反的兩個平面之間施加的力。當物體受到剪下力時,物體的各部分相對於另一部分發生相對滑動,這種變形稱為剪下變形。

剪應變通常用符號γ(gamma)表示,它是一個矢量,其方向與剪下力的方向一致,大小則取決於物體的變形程度。剪應變的計算公式為:

γ = (dy - dx) / 2dx

其中,dy和dx分別是材料在剪下力作用下垂直和水平方向上的位移。

剪應變和剪下應力(Shear stress)之間存在一定的關係,這可以用剪下模量(Shear modulus,或稱 modulus of rigidity,用G表示)來描述。剪下模量是材料的一個參數,用來衡量材料抵抗剪下變形的能力。剪下應力和剪應變之間的關係可以表示為:

τ = G * γ

其中,τ是剪下應力,G是剪下模量,γ是剪應變。這個關係式是虎克定律(Hook's law)在剪下情況下的表述。