材料力学第二章-剪切与连接件的实用计算

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1、剪切与挤压第二章问题：1、构件剪切和挤压受力有什么特点？2、剪切和挤压问题如何计算强度？工程上的剪切件例PP铆钉、螺栓等称为连接件。连接件的变形往往很复杂，要对其进行精确分析比较困难。分析图示连接的可能破坏方式：沿铆钉m-m面剪断。铆钉和铆钉孔互相接触并挤压，发生很大塑性变形，铆钉被挤扁或孔被挤皱，连接松动而失去承载能力。被连接件由于打孔而截面受到削弱，发生拉伸破坏。PPmmPP铆钉在两侧面上分别受到大小相等、方向相反，作用线相距很近的两组分布外力系的作用。第一种可能的破坏是沿mm面发生相对错动而剪断，这种变形称为剪切变形。mm面称为受

2、剪面。PPmm材料的许用剪应力1.与构件的实际受力情况相似的条件下进行实验2.同样按剪应力均匀分布的假设进行计算一般情况下:对塑性材料对脆性材料§2-3剪切强度条件回到例题强度分析截面法平均剪应力称为名义剪应力A：受剪面面积名义极限剪应力强度条件为PPmmPQmm例2–1两块矩形截面木杆用两块钢板连接如图所示，P=60kN，木材顺纹剪切许用应力为[]=1MPa，木板截面宽度b=0.15m，试求接头的长度L。PhbPLL解：拿掉钢板，取左段木杆为分析对象，因为对称，钢板对木杆的作用为S1=S2=S，由平衡方程易得S=P/211面为受剪面(

3、受剪面总是平行于引起剪切的外力)Ps1s2s111取L=0.2m例2–2右图为一冲床示意图。已知钢板厚度为t=10mm，极限名义剪应力=300MPa，要冲出直径为d=25mm的孔，试求冲剪力P的大小。t受剪面PPd解：§2-4挤压问题第二种破坏方式为铆钉与钢板间的局部接触，互相挤压，导致破坏。接触面上的压力称为挤压力。记为Pbs—名义挤压应力PbsPbs强度条件：Pbs：挤压力Abs：计算挤压面面积接触面为平面，则计算挤压面为接触面。接触面为半圆柱面，则计算挤压面为直径投影面。挤压应力是连接件与被连接件之间的相互作用，因此，当两者材料不相同时

4、，应校核挤压许用应力较低的材料的挤压强度。直径投影面例2–3一销钉连接如图所示。已知外力P=15kN，被连接件的厚度分别为t1=6mm和t2=10mm，材料的许用剪应力[]=30MPa，许用挤压应力[bs]=100MPa，试设计销钉直径。ppt1t1t2解：作销钉受力图如图示按剪切强度条件设计销钉有两个受剪面n–n和m–m(对称)，任取一面进行计算nnmmPnn按挤压强度条件进行设计销钉有三个挤压面，上、下两段长度相同，与中段相比，显然，中段为危险截面。综合考虑剪切和挤压强度，可取销钉直径为18mmnnmmPt1t1t2钉子分布对称于

5、轴线，则每个钉子平均分担外荷载PPPPP钉群盖板铆钉被连接件