純剪下

純剪下（pure shear）是沒有發生轉動的剪下應變模式，即剪一切前後有線元長度發生了變化（即真實形變），而沒有發生主軸的旋轉。

基本介紹

• 中文名：純剪下
• 套用領域：物理，材料力學

定義

純剪下變形的主應變方向不隨變形的遞進而轉動，所以又稱非旋轉變形或共軸變形，但兩條主應變線的長度卻分別持續伸長或持續縮短。拉伸與壓縮作用產生純剪下變形。

對於高聚物體系，由於形變的作用單元不是一個無窮小的體積元，而是某種結構一單元，因此區分純剪下與其他剪下對於研究聚合物體系的性能具有十分重要的意義。

原理

簡單剪下變形的兩個主應變線的方向和長度隨變形的遞進而改變，所以又稱旋轉變形或非共軸變形。簡單剪下過程中除了平行剪下面方向線的方向和長度不隨變形的遞進而改變以外，其他所有方向線的方向和長度都隨變形的遞進而改變。簡單剪下變形由一系列平行的滑動層受剪下滑動而形成。

應力狀態

若主應變是沿著一個主軸伸長，而沿另一主軸純剪（非旋轉應變）縮短，但是兩者的應變數的絕對值相同，則一個內接的菱形在變形後變成一個鈍角和銳角互換位置的菱形。此時，其面積、體積和應變軸的方位都不發生變化，在與主應變軸呈45°的截面上，所以剪下是拉-壓二向應力狀態。

在材料力學中通常將單元體的四個側面上只有剪應力而沒有正應力作用的情況稱為純剪應力狀態（純剪狀態），而更一般的純剪狀態是單元體的六個側面上僅有剪應力而無正應力作。

在桿件中一點處的應力狀態由其橫截面上的正應力就可以完全確定，這樣的應力狀態就是單軸應力狀態。單元體在兩對相互垂直的平面上只有切應力而沒有正應力的狀態，是純剪下應力狀態。應力狀態（stress state）指的是物體受力作用時，其內部應力的大小和方向不僅隨截面的方位而變化，而且在同一截面上的各點處也不一定相同。應變狀態理論則研究指定點處的不同方向的應變之間的關係。應力狀態理論是強度計算的基礎。