Unterschied zwischen Schubspannung und Zugspannung

Hauptunterschied - Scherspannung vs. Zugspannung

Stress ist eine Größe, die sich darauf bezieht, wie viel Verformungskraft pro Flächeneinheit eines Objekts aufgebracht wird. Scher- und Zugspannung beziehen sich auf verschiedene Arten von Spannungen, bei denen die Kräfte unterschiedlich auf ein Objekt wirken. Das Hauptunterschied zwischen Scherspannung und Zugspannung ist das Zugspannung bezieht sich auf Fälle, in denen eine Verformungskraft senkrecht zu einer Oberfläche aufgebracht wird, wohingegen Schubspannung bezieht sich auf Fälle, in denen eine Verformungskraft parallel zu einer Oberfläche aufgebracht wird.

Was ist Zugspannung?

Unter Zugspannung versteht man Fälle, in denen eine Verformungskraft senkrecht zur Oberfläche des Objekts wirkt ziehen Sie an das Objekt versucht, es zu verlängern. In diesem Sinne ist die Zugspannung eine Art von normaler Stress, Dies ist der Begriff, der sich auf Spannungen bezieht, die durch Kräfte senkrecht zur Oberfläche eines Objekts erzeugt werden. (Die andere Art von normalem Stress ist Druckspannung, wo eine Kraft senkrecht zu einer Oberfläche wirkt eindrücken auf der Oberfläche versuchen, es zu verkürzen. Der Unterschied zwischen Zug und Druck wird in diesem Artikel beschrieben..

Zugspannung bewirkt, dass sich ein Objekt ausdehnt

Wenn die Kraft senkrecht zur Oberfläche gegeben ist  und die Fläche der Oberfläche ist , dann Zugspannung () ist gegeben durch:

Zugbelastung () bezieht sich auf die Längenänderung () als Bruchteil der ursprünglichen Länge ():

Eine angerufene Menge Junger Modul () beschreibt, wie relativ schwierig es ist, ein bestimmtes Material zu strecken. Diese Menge ist definiert als:

Was ist Scherspannung?

Scherspannung bezieht sich auf Fälle, in denen die Verformungskraft parallel zu einer Oberfläche ist. Wenn die gegenüberliegende Fläche stationär gehalten wird, sieht die Verformung wie in der folgenden Abbildung aus:

Schubspannung von einer Kraft parallel zur Oberfläche.

Die Scherspannung  ist wiederum definiert als das Verhältnis der Kraft zur Fläche:

Die Definition für Zugspannung und Schubspannung ist ähnlich; Der Unterschied liegt in den Kraftrichtungen.

In dem in dem Diagramm gezeigten Fall wird die obere Fläche des Objekts relativ zur unteren Fläche des Objekts verschoben. Scherbeanspruchung ist definiert als das Verhältnis der relativen Verschiebung zwischen den Oberflächen zum Abstand zwischen den Oberflächen. In dem obigen Diagramm ist die Scherbeanspruchung beispielsweise gegeben durch:

.

Das Schubmodul ist eine Größe, die beschreibt, wie schwierig es ist, ein Material durch Anlegen einer Scherspannung zu verformen. Der Schubmodul für ein Material ist definiert als:

Wenn Sie ein Stück Papier mit einer Schere schneiden, belasten Sie das Papier. Eine Seite der Schere versucht, das Papier in eine Richtung zu ziehen, die andere Seite der Schere versucht, das Papier in die andere Richtung zu ziehen.

Eine Schere schneidet Papiere mit einer Scherbeanspruchung

Unterschied zwischen Schubspannung und Zugspannung

Richtung der Kräfte

Kräfte verursachen Zugspannung sind rechtwinklig zu einer Oberfläche.

Kräfte verursachen Scherbeanspruchung parallel zu einer Oberfläche wirken.

Verformung des Objekts

Zugspannung bewirkt, dass sich Objekte verlängern.

Scherbeanspruchung bewirkt, dass sich eine Oberfläche eines Objekts gegenüber der ihm gegenüberliegenden Oberfläche verschiebt.

Relative Stärken

Feststoffe verformen sich leichter unter Scherbeanspruchung als unter Zugspannung.

Bildhöflichkeit:

„Das Prinzip der Scherung wird visualisiert. Die Spezifikation wird so gewählt, dass sie in den deutschen Artikel passt. “Von User: c.lingg (Eigene Arbeit) [Public Domain], über Wikimedia Commons

“IMG_5303” von Abigail Batchelder (Eigene Arbeit) [CC BY 2.0], via flickr