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材料力学剪切和扭转第3章§3－1剪切及剪切的实用计算§3－2拉(压)杆连接部分的强度计算一、概述PP

铆钉、螺栓等称为连接件。连接件的变形往往很复杂，要对其进行精确分析比较困难。工程上对此类问题常采用实用计算的方法。分析图示连接的可能破坏方式：①

沿铆钉m-m面剪断。②

铆钉和铆钉孔互相接触并挤压，发生很大塑性变形，铆钉被挤扁或孔被挤皱，连接松动而失去承载能力。③

被连接件由于打孔而截面受到削弱，发生拉伸破坏。PPmmPP二、剪切实用计算铆钉在两侧面上分别受到大小相等、方向相反，作用线相距很近的两组分布外力系的作用。第一种可能的破坏是沿mm面发生相对错动而剪断，这种变形称为剪切变形。mm面称为受剪面。PPmm强度分析截面法平均剪应力称为名义剪应力A：受剪面面积名义极限剪应力强度条件为PPmmPQmm例7–1

两块矩形截面木杆用两块钢板连接如图所示，P=60kN，木材顺纹剪切许用应力为[]=1MPa，木板截面宽度b=0.15m，试求接头的长度L。PhbPLL解：拿掉钢板，取左段木杆为分析对象，因为对称，钢板对木杆的作用为S1=S2=S，由平衡方程易得S=P/2；11面为受剪面(受剪面总是平行于引起剪切的外力)Ps1s2s111取L=0.2m。例7–2

图示为一冲床示意图。已知钢板厚度为t=10mm，极限名义剪应力=300MPa，要冲出直径为d=25mm的孔，试求冲剪力P的大小。t受剪面PPd解：三、挤压实用计算第二种破坏方式为铆钉与钢板间的局部接触，互相挤压，导致破坏。接触面上的压力称为挤压力。记为Pbs—名义挤压应力PbsPbs强度条件：Pbs：

挤压力Abs：计算挤压面面积接触面为平面，则计算挤压面为接触面。接触面为半圆柱面，则计算挤压面为直径投影面。挤压应力是连接件与被连接件之间的相互作用，因此，当两者材料不相同时，应校核挤压许用应力较低的材料的挤压强度。直径投影面例7–3

一销钉连接如图所示。已知外力P=15kN，被连接件的厚度分别为t1=6mm和t2=10mm，材料的许用剪应力[]=30MPa，许用挤压应力[bs]=100MPa，试设计销钉直径。ppt1t1t2解：①作销钉受力图如图示②

按剪切强度条件设计 销钉有两个受剪面n

–n和m–m(对称)，任取一面进行计算nnmmPnn③

按挤压强度条件进行设计销钉有三个挤压面，上、下两段长度相同，与中段相比，显然，中段为危险截面。综合考虑剪切和挤压强度，可取销钉直径为18mm。nnmmPt1t1t2钉子分布对称于轴线，则每个钉子平均分担外荷载。PPPPP钉群盖板铆钉被连接件解：受力分析如图例一铆接头如图所示，受力F=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[bs]=320MPa，试校核铆接头的强度。（假定每个铆钉受力相等。）bFFttdFFF112233

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