Schmidsches Schubspannungsgesetz

Das schmidsche Schubspannungsgesetz (nach Erich Schmid) beschreibt die winkelabhängige Schubspannung $\tau$ in einem Werkstoff, der durch eine Zugkraft beansprucht wird:

$\tau =\sigma \cos(\gamma )\cos(\kappa )$

mit

• der Zugspannung $\sigma$
• dem Winkel $\gamma$ zwischen Zugspannung und Gleitrichtung
• dem Winkel $\kappa$ zwischen Zugspannung und Gleitebenennormale.

Der Faktor $\cos(\gamma )\cos(\kappa )$ wird Schmid-Faktor oder schmidscher Orientierungsfaktor genannt. Dieser ist nicht konstant, da die angelegte (einachsige) Zugspannung zu einer Drehung und damit zu einer Veränderung der Winkel führt.

Wenn beide Winkel 45° sind, wird der Schmid-Faktor maximal und somit auch die entstehende Schubspannung. Sobald einer der beiden Winkel 0° wird, wird $\tau =0.$ Die Versetzung mit dem größten Schmidfaktor erreicht zuerst die kritische Schubspannung und beginnt als erstes mit Gleiten.

Literatur

• Günter Gottstein: Physikalische Grundlagen der Materialkunde. 2. Auflage. Springer, Berlin u. a. 2001, ISBN 3-540-41961-6, S. 213 ff. (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).