湍流切應(yīng)力

湍流切應(yīng)力是與湍流動量輸送相伴隨的表現(xiàn)應(yīng)力，是由湍流強度漲落引起的。以u’，v’，w’分別表示直角坐標三個方向的湍流速度，各湍流速度分量乘積的平均值再乘上空氣密度ρ就是對應(yīng)方向的湍流動量通量。例如 表示u’方向的動量在w’方向的輸送通量，根據(jù)牛頓第二定律也就是對u’方向的流動所施加的湍流應(yīng)力。湍流應(yīng)切力既代表了湍流動量輸送，同時產(chǎn)生應(yīng)切力作功使湍流從平均運動源源不斷地取得動能，對湍流動能的基本特征起著決定性的作用。2100433B

物體由于外因(受力、濕度變化等)而變形時，在物體內(nèi)各部分之間產(chǎn)生相互作用的內(nèi)力，以抵抗這種外因的作用，并力圖使物體從變形后的位置恢復(fù)到變形前的位置。在所考察的截面某一點單位面積上的內(nèi)力與單位面積之比稱為應(yīng)力。應(yīng)力的量值等于單位面積上內(nèi)力量值。同截面相切的力稱為剪應(yīng)力或切應(yīng)力。

切應(yīng)力實質(zhì)上并不是力，和壓強單位相同，而出于習慣，可以將切應(yīng)力當作力來稱呼，但是需要強調(diào)為“單位面積上的切應(yīng)力”。

切應(yīng)力流體力學

在液體層流中相對移動的各層之間產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力的方向一般是沿液層面（指液體流動時，流向視為一個倒圓柱時，該圓柱的橫截面）的切線，流動時液體的變形是這種力所引起的，因此叫做切變力（又叫剪切力），單位面積上的切變力與單位面積之比叫做切應(yīng)變力，又稱切應(yīng)力。

流體力學中，切應(yīng)力又叫做粘性力，是流體運動時，由于流體的粘性，一部分流體微團作用于另一部分流體微團切向上的力。

切應(yīng)力材料力學

切應(yīng)力的量值等于單位面積上剪力的量值。

桿件切應(yīng)力最大處：桿件的中心軸線。

在剪切面上，切應(yīng)力的實際分布比較復(fù)雜。為了計算上的方便，在剪切實用計算中，假設(shè)切應(yīng)力τ均勻地分布在剪切面上。按此假設(shè)算出的平均切應(yīng)力稱為名義切應(yīng)力，一般就簡稱為切應(yīng)力。所以剪切構(gòu)件橫截面上的切應(yīng)力可按下式計算：

式中：

只有某個滑移系上的切應(yīng)力

這就是施密特（Schmid）臨界切應(yīng)力定律。氣稱為臨界切應(yīng)力，它表示晶體對滑移變形的抗力，從這個意義上來看，它類似于晶體的彈性模量E或G。但是

下面考察承受拉伸的單晶體發(fā)生滑移變形時所需的拉應(yīng)力。如圖1所示，設(shè)拉力P的作用方向與滑移面的法線N的夾角為φ，與滑移方向t的夾角為λ，試樣的橫截面積為A₀，則拉力P在滑移系上引起的分切應(yīng)力為：

以式

具有多個滑移系的晶體受力發(fā)生滑移變形時，滑移將首先在軟取向的滑移系上進行。hcp金屬的滑移系較少，因此在不同方向拉伸hcp單晶時，流動應(yīng)力變化較大。fcc金屬有較多的滑移系，在不同方向拉伸時，流動應(yīng)力變化不大，變化范圍最多也不超過2倍。bcc金屬也有較多的滑移系，情況與fcc金屬相似。

湍流在空氣動力學中指的是短時間(一般少于10min)內(nèi)的風速波動。為了有效地描述風，將它認為是通過天氣、晝夜、季節(jié)的平均風速和湍流的風速波動疊加構(gòu)成的。這些風速波動的周期一般為一到幾個小時，在10分鐘，湍流波動的平均值為零。

湍流產(chǎn)生的原因主要有兩個:一個是當氣流流動時，由于地形差異(如山峰)造成的與地表的摩擦或者阻滯作用;另一個是因為大氣溫度差異和空氣密度差異引起的氣流垂直流動。通常這兩種原因彼此影響。例如，當氣流經(jīng)過高山時就會被迫流向溫度較低的地區(qū)，這時氣流與大氣環(huán)境的熱平衡被打破，引起風速波動。

湍流顯然是一個復(fù)雜的隨機過程，并且不用簡單明確的方程來表示，我們能可以通過統(tǒng)計規(guī)律來研究湍流。針對湍流統(tǒng)計規(guī)律的描述有很多，關(guān)鍵在于找出是湍流強度和陣能哪一種夠在實際工程中得到最好的應(yīng)用，最簡單的統(tǒng)計描述就是湍流度和風因子。其中，湍流強度是對湍流總體水平的度量。