剪应力

剪应力（shear stress），也称剪切应力，是应力的一种，定义为单位面积上所承受的力，且力的方向与受力面的法线方向垂直。物体在外力作用时，在它内部任一截面上会出现的相互作用力，称之为“内力”。单位面积上受到的内力被称为“应力”。应力可分解为垂直于截面的分量，称为“正应力”；相切于截面的分量称为“剪应力”。

剪应力属于一种应力，指单位面积上所承受的剪力，其方向与受力面的法线方向正交。对于实腹式矩形截面和箱型截面，剪应力在分布上存在较大差异。在物理学中，剪应力的数学表达为{\displaystyle \tau _{ij}=\lim _{\Delta A_{j}\to 0}{\frac {\Delta F_{i}}{\Delta A_{j}}}}，即{\displaystyle i}不等于{\displaystyle j}的情况。其中，{\displaystyle \tau }表示剪应力；{\displaystyle \Delta F_{i}}表示在{\displaystyle i}方向的剪切力；{\displaystyle \Delta A_{j}}表示在{\displaystyle j}方向的受力面积。^[1]

1）平均剪应力

。其中，V为计算截面上所受的剪力，A为截面面积，b为截面宽度，h为截面高度。

剪应力的最大值（峰值应力）计算式。

2）基于剪力流的剪力

计算公式。

其中，V为计算平面沿腹板平面作用的剪力，S为计算剪应力处以上或以下截面对中和轴的面积矩（静矩），I为截面惯性矩，t为腹板厚度。

在流体力学中，剪应力的概念同样重要。流体在流动时，不同层次的流体之间会由于速度差异产生剪切作用，这种作用在单位面积上的力就是流体的剪应力。它是流体粘性的直接表现，对于流体的流动特性和传热特性有着重要影响。