应力单位，剪切应力单位

应力单位，剪切应力单位

在工程力学中，应力单位是描述材料承受力的基本量度，而剪切应力单位则是专门用于描述材料在剪切力作用下的应力状态。以下是关于应力单位和剪切应力单位的相关内容详解。

1.应力单位

应力的单位为帕斯卡（ascal），符号为a。帕斯卡是国际单位制中表示压强的基本单位，定义为每平方米面积上受到的牛顿力（1a=1N/m²）。在实际工程中，由于应力数值较大，常用兆帕（Ma）或吉帕（Ga）作为单位。1Ma=10^6a，1Ga=10^9a。

2.剪切应力单位

剪切应力的单位通常是帕斯卡（a），也可以用兆帕（Ma）或千克力/平方厘米（kgf/cm²）表示。在实际工程中，常用的剪应力单位还包括牛顿/毫米²（N/mm²）和磅力/平方英寸（si）等。剪切应力单位的大小与材料的强度和刚度有关。材料的强度越高，剪应力单位也就越大。

应力的分类及相应符号

应力有很多种分类，同截面垂直的称为正应力或法向应力，同截面平行的称为剪应力。正应力用σ表示，剪应力用τ表示。

拉应力与压应力

一个圆柱体两端受压，那么沿着它轴线方向的应力就是压应力。压应力是指使物体有压缩趋势的应力。压应力不仅仅物体受力引起，任何产生压缩变形的情况都会有，包括物体膨胀后。如果一根梁弯曲，不管是受力还是梁受热不均而引起弯曲，弯曲内侧自然就受压应力，外侧就受拉应力。

应力的单位表示

应力的单位用千克力/平方厘米（kgf/cm²）来表示。而在米制单位中，用千帕（ka）或兆帕（Ma）表示。常见的应力单位还有a,N/m²,Ma,Ga,ka,dyn/cm²,z,ar,lat,kgf/cm²,kgf/m²,tf/m²等。

剪切模量和剪切柔量

是材料在剪切应力作用下，在弹性变形比例极限范围内，切应力与切应变的比值。它表征材料抵抗切应变的能力。模量大，则表示材料的刚性强。剪切模量的倒数称为剪切柔量，是单位剪切力作用下发生切应变的量度，可表示材料剪切变形的难易程度。

内力计算与刚度参数

刚度参数γ，所使用的混凝土的剪切模量G可取等于0.425E，E是混凝土的弹性模量。剪切模量G是描述材料抵抗剪切变形能力的物理量。

应变及其单位

应变没有单位。应变表示长度的相对变化量，是形变量与原来长度尺寸的比值，用数学符号ε表示。即ε=ΔL/L，无量纲，常用百分数表示。物体在受到外力作用下会产生一定的变形，变形的程度称应变。应变有正应变（线应变），切应变（角应变）及体应变。

应力的存在可能导致物体开裂。当应力超过材料的强度极限时，材料可能会发生断裂或变形，从而影响其结构完整性。在设计和建造过程中，正确评估和计算应力是非常重要的。