材料力学 2剪切.ppt

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1、剪切与挤压的实用计算材料力学目录第二章拉伸、压缩与剪切第二章拉伸、压缩与剪切剪切的概念及实用计算挤压的概念及实用计算§2-13剪切与挤压的实用计算目录一、剪切概念及其实用计算目录钢板剪切分析目录FF*受力特征：杆件受到两个大小相等，方向相反、作用线垂直于杆的轴线并且相互平行且相距很近的力的作用。*变形特征：杆件沿两力之间的截面发生错动，直至破坏（小矩形）。剪切面剪切面：发生错动的面。单剪：有一个剪切面的杆件，如铆钉。目录单剪切目录实用计算目录双剪切目录一个剪切面单剪目录铆钉挤压应力分布目录求应力（剪应力）：*实用计算方法：根据构件破坏的可能性，以直接试验为基础

2、，以较为近似的名义应力公式进行构件的强度计算。名义剪应力：假设剪应力在整个剪切面上均匀分布。目录剪切强度条件：名义许用剪应力1、选择截面尺寸;2、确定最大许可载荷，3、强度校核。可解决三类问题：在假定的前提下进行实物或模型实验，确定许用应力。目录例2-13-1如图所示冲床，Fmax=400kN，冲头[σ]＝400MPa，冲剪钢板τu=360MPa，设计冲头的最小直径值及钢板厚度最大值。解(1)按冲头的压缩强度计算d(2)按钢板剪切强度计算t第二章拉伸、压缩与剪切二、挤压概念及其实用计算铆钉截面变形目录挤压：连接件和被连接件在接触面上相互压紧的现象。FF/2F/2

3、F/2F/2F目录挤压引起的可能的破坏：在接触表面产生过大的塑性变形、压碎或连接件（如销钉）被压扁。*挤压强度问题（以销为例）挤压力（中间部分）：F/2F/2F挤压面：直径等于d，高度为接触高度的半圆柱表面。挤压应力：挤压面上分布的正应力。目录*挤压实用计算方法：假设挤压应力在整个挤压面上均匀分布。挤压面面积的计算：1、平面接触（如平键）：挤压面面积等于实际的承压面积。FFbhlh——平键高度l——平键长度目录平键受剪面目录平键切应力目录平键挤压应力目录键:连接轴和轴上的传动件（如齿轮、皮带轮等）,使轴和传动件不发生相对转动，以传递扭矩。目录铆钉名义挤压应力目

4、录2、柱面接触（如铆钉）：挤压面面积为实际的承压面积在其直径平面上的投影。d——铆钉或销钉直径，——接触柱面的长度挤压强度条件：目录挤压强度条件：挤压许用应力：由模拟实验测定①挤压面为平面，计算挤压面积就是该面面积②挤压面为弧面，取受力面对半径的投影面面积挤压应力tdFbs挤压力计算挤压面积Abs=td第二章拉伸、压缩与剪切*注意：在应用挤压强度条件进行强度计算时，要注意连接件与被连接件的材料是否相同，如不同，应对挤压强度较低的材料进行计算，相应的采用较低的许用挤压应力。名义许用挤压应力，由试验测定。*挤压强度条件：目录例2-13-5电瓶车挂钩由插销联接，如

5、图示。插销材料为20钢，[τ]=30MPa，[σbs]＝100MPa，直径d=20mm。挂钩及被联接的板件的厚度分别为t=8mm和1.5t=12mm。牵引力F=15kN。试校核插销的强度。第二章拉伸、压缩与剪切解：受力分析如图例4一铆接头如图所示，受力P=110kN，已知钢板厚度为t=1cm，宽度b=8.5cm，许用应力为[]=160MPa；铆钉的直径d=1.6cm，许用剪应力为[]=140MPa，许用挤压应力为[jy]=320MPa，试校核铆接头的强度。（假定每个铆钉受力相等。）剪切bPPttdPPP112233P/4可采用假设的计算方法：假定每个铆钉

6、所受的力都是一样的。可能造成的破坏：（1）因铆钉被剪断而使铆接被破坏；（2）铆钉和板在钉孔之间相互挤压过大，而使铆接被破坏；（3）因板有钉孔，在截面被削弱处被拉断。目录钢板的2--2和3--3面为危险面剪应力和挤压应力的强度条件综上，接头安全。剪切ttdPPP112233P/4