Модулем сдвига (упругости II рода) – называется физическая величина, характеризующая упругие свойства материалов и их способность сопротивляться сдвигающим деформациям.
Обозначается латинской буквой G,
единица измерения – Паскаль [Па] (гигапаскаль [ГПа])
В сопромате данный модуль используется в расчетах на сдвиг, срез и кручение.
Рис. 1 Деформация сдвига
Теоретически определяется отношением касательных напряжений τ к углу сдвига γ (рис. 1)
где
τ=F/A — касательные напряжения;
γ — угол сдвига;
F — сдвигающая сила;
A — площадь приложения силы F;
ΔS — величина сдвига;
a — размер элемента.
Опытное значение определяется по результатам эксперимента по определению модуля упругости II рода.
Таблица 1. Сравнительные значения модуля для некоторых материалов
Материал |
Модуль сдвига |
Сталь |
80 |
Чугун |
45 |
Медь |
40 |
Титан |
40 |
Алюминий |
27 |
Стекло |
26,2 |
Модуль упругости II рода можно определить с помощью известных модуля Юнга E и коэффициента Пуассона ν:
Модуль сдвига является коэффициентом пропорциональности в законе Гука при сдвиге:
При расчетах на кручение, GIp – жесткость поперечного сечения вала, где Ip — полярный момент инерции поперечного сечения.
Механические характеристики материалов >
Примеры решения задач >