解释弯曲应力与剪切应力的区别,并举例说明。
弯曲应力是指当物体受到外力作用时,物体内部产生的力试图抵抗这种变形,保持物体形状稳定,这种应力在梁或杆件弯曲时尤为明显。弯曲应力根据其作用方向和性质可以分为两种:拉伸应力和压缩应力。当梁的上部受到压应力而下部受到拉应力时,说明梁正处在纯弯曲状态。产生弯曲应力的原因多为作用在梁上的垂直载荷。例如桥梁,在有车辆通过时,车轮施加的重力会导致桥面产生弯曲,桥面下部的钢筋会受到拉伸,上部的混凝土会受到压缩,这就是典型的弯曲应力的体现。
剪切应力则是指作用线平行于受力面的应力,它倾向于使材料发生平行滑动,破坏材料的结合,使材料沿着力的作用方向产生相对滑动。剪切应力通常出现在剪切力作用的场合,如用锯子锯木头时,锯齿对木纤维施加的力就是剪切力,而木头在该力的作用下,沿着力的方向发生滑动,产生剪切破坏。又如在四连杆机构中,当传动轴上的齿轮受到侧向力时,齿轮上的齿会受到剪切力,从而产生剪切应力。如果剪切应力超过材料的剪切强度,材料就会沿着力的方向发生破坏或者变形。