参数输入
截面形状
截面形状决定 τ(y) 的分布形态(抛物线/阶梯/圆形)。
剪力 V
kN
作用于截面的横向剪力。
宽度 / 腹板厚度 b
mm
中性轴处承担剪力的宽度 b(y)。
全高 / 直径 h
mm
截面全高(圆形为直径)。
翼缘宽度 bf(工字形)
mm
工字形翼缘宽度。腹板 b 较薄使 τ 跳升。
许用剪应力 τ_allow
MPa
与 τ_max 比较的许用值。
计算结果
—
最大剪应力 τ_max
—
平均剪应力 V/A
—
τ_max / τ_avg
—
利用率 τ_max/τ_allow
τ_max 发生在中性轴 (y=0),上下边缘 τ=0。
截面 × 剪应力分布 τ(y)
τ(y) 分布(沿高度方向)
剪流动画
理论与主要公式
$$\tau(y)=\frac{V\,Q(y)}{I\,b(y)},\qquad \tau_{avg}=\frac{V}{A}$$
$$\text{矩形: }\tau_{max}=\tfrac{3}{2}\frac{V}{A}\ (y{=}0),\quad \text{圆形: }\tau_{max}=\tfrac{4}{3}\frac{V}{A}$$
Q(y) 为高度 y 以外面积对中性轴的一次矩,I 为截面二次矩,b(y) 为该高度处的宽度。矩形为抛物线;薄壁工字形腹板 b 突减使剪力集中,翼缘交界处 τ 出现阶跃。