لماذا يجب أن تتعلم عن قص بسيط (هندسة)

في علم ميكانيكا الموائع يُعرف القص البسيط كحالة خاصة من التشوه الذي يحدث للمادة ويكون هناك مركبة واحدة فقط للسرعة لها قيمة غير صفرية:













V



x





=

f

(

x

,

y

)





{\displaystyle \ V_{x}=f(x,y)}















V



y





=



V



z





=

0





{\displaystyle \ V_{y}=V_{z}=0}





ويكون تدرج السرعة ثابتًا وعموديًا لمركبة السرعة نفسها:



















V



x











y







=







γ

˙











{\displaystyle {\frac {\partial V_{x}}{\partial y}}={\dot {\gamma }}}



,

حيث أن













γ

˙











{\displaystyle {\dot {\gamma }}}



هو معدل القص لذا يكون:



















V



x











x







=











V



x











z







=

0





{\displaystyle {\frac {\partial V_{x}}{\partial x}}={\frac {\partial V_{x}}{\partial z}}=0}





ويكون تدرج التشوه الذي يُرمز له بالرمز







Γ





{\displaystyle \Gamma }



بقيمة غير صفرية:









Γ

=





[







0











γ

˙











0









0





0





0









0





0





0







]









{\displaystyle \Gamma ={\begin{bmatrix}0&{\dot {\gamma }}&0\\0&0&0\\0&0&0\end{bmatrix}}}





والقص البسيط بمعدل













γ

˙











{\displaystyle {\dot {\gamma }}}



هو دمج بين نظرية الإجهادات متناهية الصغر بمعدل















γ

˙









2





{\displaystyle {\dot {\gamma }} \over 2}



ودوران بمعدل















γ

˙









2





{\displaystyle {\dot {\gamma }} \over 2}



ليكون :









Γ

=















[







0











γ

˙











0









0





0





0









0





0





0







]





















simple shear













=















[







0















γ

˙







2









0



















γ

˙







2









0





0









0





0





0







]





















pure shear













+















[







0















γ

˙







2









0























γ

˙







2











0





0









0





0





0







]





















solid rotation

















{\displaystyle \Gamma ={\begin{matrix}\underbrace {\begin{bmatrix}0&{\dot {\gamma }}&0\\0&0&0\\0&0&0\end{bmatrix}} \\{\mbox{simple shear}}\end{matrix}}={\begin{matrix}\underbrace {\begin{bmatrix}0&{{\dot {\gamma }} \over 2}&0\\{{\dot {\gamma }} \over 2}&0&0\\0&0&0\end{bmatrix}} \\{\mbox{pure shear}}\end{matrix}}+{\begin{matrix}\underbrace {\begin{bmatrix}0&{{\dot {\gamma }} \over 2}&0\\{-{{\dot {\gamma }} \over 2}}&0&0\\0&0&0\end{bmatrix}} \\{\mbox{solid rotation}}\end{matrix}}}





وهناك أمثلة مهمة للقص البسيط مثل :



الجريان الصفيحي خلال قنوات لها مقطع ثابت(قانون هاجن-بوازوي).

الطبقات المرنة للتحمل والتي تُستخدم في قواعد العزل في البناءات الحديثة لكي تسمح ببعض المنازل والأبنية بأن تكون مرنة مع الزلازل أثناء حدوثها والبقاء والنجاة.

قراءة المقال الكامل على ويكيبيديا ←