Визначити напрямок зсувного потоку в профілі / секції балки

Я розглядав розташування центрів зсуву для профілів для мого курсу механіки матеріалів.

Я намагаюся з'ясувати, як визначити напрямок потоку зсуву в даній ділянці пучка з зусиллям зсуву, який або спрямований вгору, або вниз (вирівнюється з віссю y). У моїх лекціях було сказано, що «зсувний потік в павутині секції пучка повинен завжди йти в тому ж напрямку, що і сила зсуву».

Я знайшов кілька прикладів, де, здається, це правило не працює:

1. https://www.youtube.com/watch?v=zs_dEtwgxSM

2. Інтерпретація зсувного потоку / центру зсуву L-профілю

У цих 2 прикладах напрям зсуву потоку в павутині секції балки витягується в протилежному напрямку сили зсуву. Я не знаю, чому вищезазначене правило не поширюється на ці приклади. Чи правильно це правило (напрямок потоку зсуву в полотні має слідувати напрямку зсуву)?

Як визначити напрямок потоку зсуву для цих 2 прикладів / взагалі?

Так, зсув потік в поперечному перерізі елемент завжди буде в тому ж напрямку, що і зсув сили в тому ж самому елементі поперечного перерізу, тому що поперечний потік є по суті розподілом зусилля зсуву.

Плутанина може виникнути внаслідок розрізнення між «силою зсуву» в елементі і зовнішньо прикладеним навантаженням, яке виробляє згадане зсув. Чисте зсувне зусилля в поперечному перерізі буде в протилежному напрямку прикладеного до зсуву навантаження. (Принаймні, це знак конвенції, який я використовую, і це, здається, те, що відбувається в двох прикладах, які ви надали.)

Кілька ескізів на основі прикладу відео:

Зауважимо, що чиста горизонтальна зсувна сила буде дорівнює нулю, а чиста вертикальна сила зсуву буде рівною і протилежна застосованій силі. (Конгруент з базовою статикою)

Напевно, плутанина походить від різних конвенцій, що використовуються для внутрішніх сил. Якщо ми робимо розріз у будь-якій ділянці елемента, визначаються дві внутрішні дії, що знаходяться в протилежних напрямках, кожен з яких прикладається до однієї з двох граней розрізу. Розглянемо як приклад наступну задачу консольного пучка з двома розрізами:

Сила зсуву, а також напруги зсуву мають альтернативні напрямки, залежно від обличчя, на яке ви дивитеся.

Отже, можна розглянути наступну умову, де напруження зсуву відповідають напрямку внутрішня сила зсуву :

Або ця конвенція, де напруження зсуву мають протилежний напрямок зовнішня зсувна сила :

Поточний зсув - це просто напруга зсуву, помножене на товщину перетину, і, таким чином, як зсувний потік, так і напруга зсуву (і внутрішня сила зсуву) мають однаковий напрямок на одній поверхні.