材料力学 Ⅰ 第2版 教学课件 作者 金忠谋 3剪切.ppt

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1、材料力学第三章剪切实用计算一、剪切概念及其实用计算材料力学例:材料力学FF*受力特征：作用在构件两侧面上的外力合力大小相等、方向相反且作用线相距很近。*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。剪切实用计算/剪切概念及其实用计算材料力学上刀刃下刀刃nnFFQ剪切面FF铆钉连接单剪剪切实用计算/剪切概念及其实用计算材料力学剪切面上的内力用截面法——搭接剪切实用计算/剪切概念及其实用计算材料力学销轴连接FF双剪：有两个剪切面的杆件.剪切实用计算/剪切概念及

2、其实用计算材料力学盖接剪切实用计算/剪切概念及其实用计算材料力学求应力（切应力）：*实用计算方法：根据构件破坏的可能性，以直接试验为基础，以较为近似的名义应力公式进行构件的强度计算。名义切应力：假设切应力在整个剪切面上均匀分布。剪切与挤压破坏都是复杂的情况，这里仅介绍工程上的实用计算方法剪切实用计算/剪切概念及其实用计算材料力学剪切强度条件：名义许用切应力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。剪切实用计算/剪切概念及其实用计算材料力学[例3.1

3、]图a所示铆接件，板件的受力情况如图ｂ所示．已知：P＝7kN，t＝0.15cm，b1＝0.4cm，b2=0.5cm，b3=0.6cm,铆钉直径为d=16mm,[]=100MPa,板的[]=160MPa。试绘板件的轴力图，并校核强度。当各铆钉的材料与直径均相同，且铆钉的排列对称于外力作用线，即外力作用线通过铆钉群截面形心时，通常即认为各铆钉受力相等。112233剪切实用计算/剪切概念及其实用计算材料力学[例3.1]图示装置常用来确定胶接处的抗剪强度，如已知破坏时的荷载为10kN，试求胶接处的极限剪（切）应力。③①②胶缝3

4、0mm10mmF①FQFQF解：剪切实用计算/剪切概念及其实用计算材料力学[例3.2]如图螺钉穿过一个端部固接的圆盘，已知：[t]=0.6[s]，求其d:h的合理比值。解hFd当s，t分别达到[t]，[s]时，材料的利用最合理。剪切面dh剪切实用计算/剪切概念及其实用计算材料力学二、挤压概念及其实用计算挤压：连接件和被连接件在接触面上相互压紧的现象。FF压溃(塑性变形)挤压面挤压破坏实例★挤压计算对联接件与被联接件都需进行剪切实用计算/挤压概念及其实用计算材料力学*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。*注

5、意挤压面面积的计算1.挤压面为平面，计算挤压面就是该面,例如平键键: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。FMe材料力学平面接触（如平键）：挤压面面积等于实际的承压面积。FFbhlh——平键高度l——平键长度剪切实用计算/挤压概念及其实用计算材料力学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。挤压强度条件：d——铆钉或销钉直径，——接触柱面的长度剪切实用计算/挤压概念及其实用计算材料力学名义许用挤压应力，由试验测定。*挤压强度条件：脆性材料：塑性材

6、料：剪切实用计算/挤压概念及其实用计算材料力学例题3-3两矩形截面木杆，用两块钢板连接如图示。已知拉杆的截面宽度b=25cm，沿顺纹方向承受拉力F=50kN，木材的顺纹许用剪应力为,顺纹许用挤压应力为。试求接头处所需的尺寸L和。FFLLb剪切实用计算/挤压概念及其实用计算材料力学FF/2F/2解：剪切面如图所示。剪切面面积为：剪切面由剪切强度条件：由挤压强度条件：剪切实用计算/挤压概念及其实用计算材料力学剪切实用计算/挤压概念及其实用计算材料力学剪切实用计算/挤压概念及其实用计算材料力学F例题3-4厚度为的主钢板用两块

7、厚度为的同样材料的盖板对接如图示。已知铆钉直径为d=2cm，钢板的许用拉应力，钢板和铆钉许用剪应力和许用挤压应力相同，分别为，。若F=250KN，试求（1）每边所需的铆钉个数n；（2）若铆钉按图(b)排列，所需板宽b为多少？FFFb剪切实用计算/挤压概念及其实用计算材料力学FF图(b)图(a)FF图(b)剪切实用计算/挤压概念及其实用计算材料力学解：可采用假设的计算方法：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。1.不考虑

8、弯曲的影响；2.外力通过铆钉组的形心，且各铆钉直径相同，则每个铆钉的受力也相等。剪切实用计算/挤压概念及其实用计算材料力学（1）铆钉剪切计算F/nF/2nF/2nF/2n（2）铆钉的挤压计算剪切实用计算/挤压概念及其实用计算材料力学因此取n=4.（3）主板拉断的校核。FF/nF/nF/nF/nFF/2I