工程力学(张定华)ch05.ppt

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1、第5章剪切与挤压的实用计算§5.1剪切与挤压的概念与实例§5.2剪切与挤压的实用计算小结5.1.1剪切的概念与实例联接件：起联接作用的构件。铆钉螺栓销钉§5.1剪切与挤压的概念与实例5.1.1剪切的概念与实例联接件的受力特点:作用在构件两侧面上横向外力的合力大小相等，方向相反，作用线相互平行且相距很近。联接件的变形特点:位于两力之间的截面发生相对错动，这种变形形式称为剪切。相对错动的截面称为剪切面。剪力：剪切面上与截面相切的内力。用Fs表示。单剪：只有一个剪切面的剪切变形。§5.1剪切与挤压的概念与实例5.1.1剪切的概念与实例双剪切：有两个剪切面的剪切变形。§5.1剪切与

2、挤压的概念与实例5.1.2挤压的概念与实例联接件在受剪切变形的同时，它在传递力的接触面上也受到较大的挤压力的作用，从而出现局部的压缩变形，这种现象称为挤压。挤压面：发生挤压的接触面。挤压力：挤压面上的压力。用Fbs表示。当挤压力过大时在钢板孔处产生局部显著的塑性变形。§5.1剪切与挤压的概念与实例5.2.1剪切的实用计算—剪切面面积。式中：—材料的许用切应力；§5.2剪切与挤压的实用计算式中：—剪切面上的剪力;剪切强度条件（5.1）如图所示，假设切应力在剪切面上均匀分布，则：剪切面上的剪应力sF假设挤压应力在计算挤压面上均匀分布，则：挤压应力：式中：—为挤压面上的挤压力；—

3、为计算挤压面积。注意：1.实际挤压面为平面时，计算挤压面积为实际挤压面积；2.实际挤压面为曲面时，计算挤压面积为半圆柱面的正投影面积。挤压应力—由挤压力引起的应力。§5.2剪切与挤压的实用计算3.剪切面与挤压面的区别：（1）剪切面是假想连接件被剪断的痕迹面，挤压面是两受力构件的相互接触面。（2）剪切面与外力平行，挤压面与外力垂直。§5.2剪切与挤压的实用计算挤压强度条件：（5.2）例5.1图5.5所示的钢板铆接件中，已知钢板的许用拉伸应力MPa，许用挤压应力，钢板厚度mm，宽度b=100mm;铆钉的许用切应力MPa，许用挤压应力MPa，铆钉直径d=20mm,钢板铆接件承受的

4、载荷kN。试校核钢板和铆钉的强度。§5.2剪切与挤压的实用计算1.校核钢板的拉伸强度最大拉应力发生在中间钢板圆孔处1—1和2—2横截面上。故钢板的拉伸强度是安全的。§5.2剪切与挤压的实用计算2.校核钢板的挤压强度钢板的最大挤压应力发生在中间钢板孔与铆钉接触处故钢板的挤压强度是安全的。3.校核铆钉的剪切强度铆钉属于双剪问题。故铆钉的剪切强度是安全的。§5.2剪切与挤压的实用计算4.校核铆钉的挤压强度铆钉的挤压力和计算面积与钢板相同，但铆钉的许用挤压应力比钢板高，钢板的挤压强度是安全的，则铆钉的挤压强度也是安全的。例5.2如图5.6所示，冲床的最大冲力为,冲头材料的许用压应力

5、，被冲剪钢板的抗剪强度极限，求在最大冲力作用下所能冲剪的圆孔最小直径和钢板厚度。§5.2剪切与挤压的实用计算1.确定圆孔的最小直径由抗压强度条件得取最小直径为。2.确定钢板的最大厚度冲剪成孔应满足的条件得故取钢板的最大厚度为§5.2剪切与挤压的实用计算。解电焊焊缝的横截面可认为是一个等腰直角三角形。焊缝破坏时，沿焊缝最小宽度n-n的纵截面被剪断。剪力剪切面积由强度条件：求得焊缝长度为:考虑到焊缝两端强度较差，在确定实际长度时，将每条焊缝长度增加10mm,取焊缝长度为mm,可取整为220mm。例5.3两块钢板用电焊联接，如图所示。作用在钢板上的拉力，焊缝高度，焊缝的许用切应力

6、。试求所需的焊缝长度。§5.2剪切与挤压的实用计算第5章剪切与挤压小结一、剪切强度二、挤压强度三、剪切面与挤压面的区别：（1）剪切面是假想连接件被剪断的痕迹面，挤压面是两受力构件的相互接触面。（2）剪切面与外力平行，挤压面与外力垂直。