Spannung auf einer schiefen Ebene

Stellen Sie sich ein Bauteil vor, das Axialkräften ausgesetzt ist. Führen Sie eine Schnittebene ein, die zur Normalenebene geneigt ist, die als Schrägebene bezeichnet wird.

Die Spannungen, die auf diese schräge Ebene wirken, können in zwei Komponenten aufgelöst werden: normal und tangential zum Schnitt.

Die Normalkomponente stellt die Resultierende der Normalkräfte dar, die über den Schnitt verteilt sind, während die Tangentialkomponente die Resultierende der Schubkräfte darstellt.

Die durchschnittlichen Normal- und Schubspannungen können berechnet werden, indem die Normal- und Tangentialkräfte durch die Fläche des Schnitts dividiert werden.

Die Normalspannung ist maximal, wenn die Ebene des Schnitts senkrecht zur Achse des Bauteils steht, und nähert sich Null, wenn die Schnittebene parallel zur Achse verläuft.

Die Schubspannung ist maximal, wenn die Schnittebene um 45 Grad geneigt ist, und nähert sich Null, wenn die Schnittebene parallel oder senkrecht zur Achse des Bauteils verläuft.

Abhängig von der Ausrichtung der Ebene kann die gleiche Last entweder eine Normalspannung ohne Schubspannung oder sowohl Normal- als auch Schubspannungen gleicher Größe erzeugen.