材料力学-11剪切与挤压的实用计算ppt课件

1、剪切的概念及适用计算剪切的概念及适用计算挤压的概念及适用计算挤压的概念及适用计算剪切与挤压的适用计算剪切与挤压的适用计算一、剪切概念及其适用计算一、剪切概念及其适用计算钢板剪切分析钢板剪切分析FF* *受力特征：受力特征：杆件遭到两个大小相等，方杆件遭到两个大小相等，方向相反、作用线垂直于杆的向相反、作用线垂直于杆的轴线并且相互平行且相距很轴线并且相互平行且相距很近的力的作用。近的力的作用。* *变形特征：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 。剪切面剪切面剪切面：发生错动的面。剪切面：发生错动的面。单剪：有一个剪切面的杆件，如铆钉

2、。单剪：有一个剪切面的杆件，如铆钉。单单 剪剪 切切一个剪切面一个剪切面sF双双 剪剪 切切双剪：有两个剪切面的杆件，如螺栓。双剪：有两个剪切面的杆件，如螺栓。F/2F/2F适用计算适用计算求应力剪应力：求应力剪应力：* *适用计算方法：根据构件破坏的能够性，以直接实验适用计算方法：根据构件破坏的能够性，以直接实验为根底，以较为近似的名义应力公式进展构件的强度计为根底，以较为近似的名义应力公式进展构件的强度计算。算。名义剪应力：假设剪应力在整个剪切面上均匀分布。名义剪应力：假设剪应力在整个剪切面上均匀分布。AFs剪切强度条件：剪切强度条件：sAF名义许用剪应力名义许用剪应力1 1、选择截面尺寸

3、、选择截面尺寸; ;2 2、确定最大答应载荷，、确定最大答应载荷，3 3、强度校核。、强度校核。可处理三类问题：可处理三类问题：在假定的前提下进展在假定的前提下进展实物或模型实验，确实物或模型实验，确定许用应力。定许用应力。dt冲头冲头钢板钢板冲模冲模例题例题 图示冲床的最大冲压力为图示冲床的最大冲压力为400KN400KN，被冲剪钢板的剪切极限，被冲剪钢板的剪切极限 应力为应力为 , ,试求此冲床所能冲剪钢板的最大厚度试求此冲床所能冲剪钢板的最大厚度 t t。知。知 d=34mmd=34mm。23/10300mKNFF剪切面剪切面解：剪切面是钢板内被解：剪切面是钢板内被 冲头冲出的圆柱体冲头

4、冲出的圆柱体 的侧面：的侧面：dtAt冲孔所需求的冲剪力：冲孔所需求的冲剪力：0AF 6301030010400FA故故231033. 1m即即mmmdt45.121245. 01033. 13二、挤压概念及其适用计算二、挤压概念及其适用计算铆钉截面变形铆钉截面变形铆钉挤压应力分布铆钉挤压应力分布 挤压：衔接件和被衔接件在接触面上相互压紧的景象。挤压：衔接件和被衔接件在接触面上相互压紧的景象。FF/2F/2F/2F/2F挤压引起的能够的破坏：在接触外表产生过大的塑性变形、挤压引起的能够的破坏：在接触外表产生过大的塑性变形、压碎或衔接件如销钉被压扁。压碎或衔接件如销钉被压扁。* *挤压强度问题以

5、销为例挤压强度问题以销为例挤压力中间部分：挤压力中间部分：FFbF/2F/2F 挤压面挤压面 ：直径等于：直径等于d，高度为接，高度为接触高度的半圆柱外表。触高度的半圆柱外表。bsAbs挤压应力挤压应力 ：挤压面上分布的正应力。：挤压面上分布的正应力。* *挤压适用计算方法：挤压适用计算方法：假设挤压应力在整个挤压面上均匀分布。假设挤压应力在整个挤压面上均匀分布。bsbsAFb挤压面面积的计算：挤压面面积的计算：2hlAbs1 1、平面接触如平键：挤压面面积等于实践的承压面积。、平面接触如平键：挤压面面积等于实践的承压面积。FFbhlh平键高度平键高度l平键长度平键长度平平 键键 受受 剪剪

6、面面平平 键键 切切 应应 力力平平 键键 挤挤 压压 应应 力力铆钉名义挤压应力铆钉名义挤压应力2 2、柱面接触如铆钉：挤压面面积为实践的承压面积在其直径、柱面接触如铆钉：挤压面面积为实践的承压面积在其直径 平面上的投影。平面上的投影。dAbsd铆钉或销钉直径，铆钉或销钉直径， 接触柱面的长度接触柱面的长度挤压强度条件：挤压强度条件：bbsbsbsAFFF* *留意：留意：在运用挤压强度条件进展强度计算时，要留意衔接件与被衔接在运用挤压强度条件进展强度计算时，要留意衔接件与被衔接件的资料能否一样，如不同，应对挤压强度较低的资料进展计件的资料能否一样，如不同，应对挤压强度较低的资料进展计算，相

7、应的采用较低的许用挤压应力。算，相应的采用较低的许用挤压应力。名义许用挤压应名义许用挤压应力，由实验测定。力，由实验测定。* *挤压强度条件：挤压强度条件：bbsbsbsAF例题例题 两矩形截面木杆，用两块钢板衔接如图示。知拉杆的两矩形截面木杆，用两块钢板衔接如图示。知拉杆的截面宽度截面宽度 b=25cmb=25cm，沿顺纹方向接受拉力，沿顺纹方向接受拉力F=50KNF=50KN，木材的顺纹许，木材的顺纹许用剪应力为用剪应力为 , , 顺纹许用挤压应力为顺纹许用挤压应力为 。试求。试求接头处所需的尺寸接头处所需的尺寸L L和和 。MPaj1MPajy10FFLL bFF/2F/2解：剪切面如下

8、图。剪解：剪切面如下图。剪 切面面积为：切面面积为：剪切面剪切面LbA由剪切强度条件：由剪切强度条件：2/sLbFAF2jbFLmm100由挤压强度条件：由挤压强度条件：2/bjyjyjybFAF2jybFmm10例题例题3-3 3-3 厚度为厚度为 的主钢板用两块厚度为的主钢板用两块厚度为 的同样的同样资料的盖板对接如图示。知铆钉直径为资料的盖板对接如图示。知铆钉直径为d=2cmd=2cm，钢板的许用拉应，钢板的许用拉应力力 ，钢板和铆钉许用剪应力和许用挤压应力一样，分，钢板和铆钉许用剪应力和许用挤压应力一样，分别为别为 ， 。假设。假设F=250KNF=250KN，试求，试求1 1每边所需

9、的铆钉个数每边所需的铆钉个数n n；2 2假设铆钉按图假设铆钉按图(b)(b)陈列，所需板宽陈列，所需板宽b b为多少？为多少？MPaj100MPajy280mmt121cmt62MPa160FFFFbFF图图(b)图图(a)FF图图(b)解：解：可采用假设的计算方法：可采用假设的计算方法： 假定每个铆钉所受的力都是一样的。假定每个铆钉所受的力都是一样的。能够呵斥的破坏：能够呵斥的破坏：1因铆钉被剪断而使铆接被破坏；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，而使铆接被铆钉和板在钉孔之间相互挤压过大，而使铆接被 破坏；破坏；3因板有钉孔，在截面被减弱处被拉断。因板有钉孔，在截面被减弱处被拉断。1铆钉剪切计算铆钉剪切计算F/nF/2nF/2nF/2nsF412/2sjdnFAF22jdFn98.32铆钉的挤压计算铆钉的挤压计算/1bjyjyjydtn