材料力学1第五版刘鸿文主编 高等教育出版社ppt课件

.,1,材料力学,.,2,一、基本概念和实例(Basicconceptsandexamples),1、工程实例(Engineeringexamples),(1)螺栓连接(Boltedconnections),(2)铆钉连接(Rivetedconnections),第三章剪切与挤压,.,3,(3)键块联接(Keyedconnection),(4)销轴联接(Pinnedconnection),.,4,2、受力特点(Characterofexternalforce),以铆钉为例,构件受两组大小相等、方向相反、作用线相互很近的平行力系作用.,3、变形特点(Characterofdeformation)构件沿两组平行力系的交界面发生相对错动.,.,5,4、连接处破坏三种形式:(Threetypesoffailureinconnections)(1)剪切破坏沿铆钉的剪切面剪断，如沿nn面剪断.(2)挤压破坏铆钉与钢板在相互接触面上因挤压而使溃压连接松动，发生破坏.(3)拉伸破坏,钢板在受铆钉孔削弱的截面处，应力增大，易在连接处拉断.,.,6,二、剪切的应力分析（Analysisofshearingstress),1、内力计算(Calculationofinternalforce),FQ-剪力(shearingforce),2、切应力（Shearingstress）,式中，FQ-剪力(shearingforce),A-剪切面的面积(areainshear),.,7,3、强度条件（Strengthcondition),为材料的许用切应力(Allowableshearingstressofamaterial),(factorofsafety),n-安全系数,-剪切极限应力,(ultimateshearingstress),.,8,螺栓与钢板相互接触的侧面上，发生的彼此间的局部承压现象，称为挤压(bearing).,三、挤压的应力分析(Analysisofbearingstress),在接触面上的压力，称为挤压力(bearingforce)，并记为F.,1、挤压力(Bearingforce)F=FQ,.,9,（1）螺栓压扁,（2）钢板在孔缘压成椭圆,2、挤压破坏的两种形式(Twotypesofbearingfailure),3、挤压应力（Bearingstress),FbS-挤压力(bearingforce),AbS-挤压面的面积（areainbearing),4、强度条件(Strengthcondition),bS-许用挤压应力(allowablebearingstress).,.,10,挤压现象的实际受力如图所示.,挤压面的面积计算,.,11,四、强度条件的应用(Applicationofstrengthconditions),4、破坏条件(failurecondition),.,12,解：(1)键的受力分析如图,例题12齿轮与轴由平键连接,已知轴的直径d=70mm，键的尺寸为bhL=2012100mm，传递的扭转力偶矩Me=2kN.m，键的许用切应力为=60MPa，许用挤压应力为bs=100MPa.试校核键的强度.,.,13,综上，键满足强度要求.,(2)校核剪切强度,(3)校核挤压强度,.,14,例题13一销钉连接如图所示，已知外力F=18kN,被连接的构件A和B的厚度分别为t=8mm和t1=5mm,销钉直径d=15mm,销钉材料的许用切应力为=60MPa,许用挤压应力为bS=200MPa.试校核销钉的强度.,.,15,解:(1)销钉受力如图b所示,.,16,(2)校核剪切强度,由截面法得两个面上的剪力,剪切面积为,(3)挤压强度校核,这两部分的挤压力相等，故应取长度为t的中间段进行挤压强度校核.,故销钉是安全的.,.,17,(1)销钉的剪切面面积A,(2)销钉的挤压面面积AbS,思考题,.,18,.,19,例14冲床的最大冲压力F=400kN，冲头材料的许用压应力=440MPa，钢板的剪切强度极限u=360MPa，试求冲头能冲剪的最小孔径d和最大的钢板厚度.,.,20,F,解(1)冲头为轴向压缩变形,d=34mm,.,21,F,解(2)由钢板的剪切破坏条件,=10.4mm,.,22,例题15一铆钉接头用四个铆钉连接两块钢板.钢板与铆钉材料相同.铆钉直径d=16mm，钢板的尺寸为b=100mm，t=10mm，F=90kN，铆钉的许用应力是=120MPa，bS=120MPa，钢板的许用拉应力=160MPa.试校核铆钉接头的强度.,.,23,(1)