剪切强度

✍ dations ◷ 2025-04-08 18:59:02 #结构工程,机械工程

剪切强度（Shear strength）是工程学名词，是一个描述物质对抗剪切力强度的专有名词，也就是物质在承受剪切力时会出现降伏或是结构失效（英语：structural failure）时的剪切力强度。剪切力是二个彼此平行，方向相反的力，当用剪刀剪纸张时，纸张就是因为剪切力而剪开。

在结构工程及机械工程中，设计许多零件或是结构的尺寸时，需要考虑材料的剪切强度，例如梁、浅基础（英语：Shallow foundation）及螺丝都是要考虑剪切强度的零件。若是钢筋混凝土梁，会用肋筋（Stirrups）来增强梁的剪切强度。

剪应力 $\tau$ $\tau$ 的计算方式如下

其中

一般而言，:延性材料（例如铝）会因为剪切力而失效，而脆性材料（例如铸铁）会因为伸张力而失效，细节可参考极限抗拉强度。

若要计算剪切强度，假设失效的力是F，已知抵抗施力的面积（例如承受剪力的螺栓截面），极限剪切强度（ $\tau$ $\tau$ ）为：

以下是各材料的抗拉强度、降伏强度及剪切强度的大略比较：

USS：极限剪切强度，UTS：极限抗拉强度，SYS：剪切降伏强度，TYS：抗拉降伏强度

为了要从试样中得到剪切强度的值，有许多不同的测试标准，包括不同的材料种类及测试条件。美国量测剪切强度的ASTM标准有ASTM B831、D732、D4255、D5379及D7078。国际上的ISO测试标准有ISO 3597、12579及14130。

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