




版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
材料力学第三章剪切与挤压第一页,共四十页,2022年,8月28日第三章剪切与挤压剪切面第二页,共四十页,2022年,8月28日§3-1剪切的概念与实例§3-2剪切的实用计算§3-3挤压的实用计算第三页,共四十页,2022年,8月28日1.剪切的概念
在力不很大时,两力作用线之间的一微段,由于错动而发生歪斜,原来的矩形各个直角都改变了一个角度。这种变形形式称为剪切变形,称为切应变或角应变。受力特点:构件受到了一对大小相等,方向相反,作用线平行且相距很近的外力。一对力偶臂很小的力偶作用。变形特点:在力作用线之间的横截面产生了相对错动。FF3-1剪切的概念与实例FF剪切4第四页,共四十页,2022年,8月28日
一般地,杆件受到一对大小相等、方向相反、作用线相距很近并垂直杆轴的外力作用,两力间的横截面将沿力的方向发生相对错动,这种变形称为剪切变形。发生相对错动的截面称为剪切面。FFF剪切面剪切面剪力5第五页,共四十页,2022年,8月28日m键连接榫齿连接铆钉(或螺栓)连接连接件
在构件连接处起连接作用的部件。(如:螺栓、销钉、键、铆钉、木榫接头、焊接接头等。)
2.实例
6第六页,共四十页,2022年,8月28日pp铆钉铆钉7第七页,共四十页,2022年,8月28日螺栓螺栓8第八页,共四十页,2022年,8月28日单剪切:只有一个剪切面。剪切面9第九页,共四十页,2022年,8月28日双剪切:有两个剪切面。剪切面剪切面10第十页,共四十页,2022年,8月28日螺栓剪切面如果剪力过大,杆件将沿着剪切面被剪断而发生剪切破坏。为了使构件不发生剪切破坏,需要建立剪切强度条件。即进行剪切的实用计算。11第十一页,共四十页,2022年,8月28日3-2剪切的实用计算
实用计算(假定计算):1、假定剪切面上内力或应力的分布规律(均匀)。2、在确定危险应力试验时,尽量使试件的受力状况与物体的内力(应力)分布相同或相似。PQ=PA安全销FF剪切12第十二页,共四十页,2022年,8月28日
首先用截面法求A截面的内力,将铆钉沿A截面假想的截开,分为两部分,并取其中任一部分为研究对象,根据静力平衡条件,在剪切面内必有一个与该截面相切的内力Q,即为剪力。上刀刃下刀刃nnPQPP剪切面剪力由平衡条件
∑Fx=0,Q-P=0解得Q=P13第十三页,共四十页,2022年,8月28日名义切应力(工作应力)FF
工程上通常采用以实验等为基础的实用计算法来计算,即假设剪应力在剪切面上是均匀分布的,所以剪应力的计算公式为:14第十四页,共四十页,2022年,8月28日剪切实用计算的强度条件剪切许用应力危险剪应力剪切安全系数剪切许用应力对材料做剪切试验,可测得剪断时的切应力值15第十五页,共四十页,2022年,8月28日步骤:
(1)根据构件的受力,确定剪切面。
假设剪切面上,切应力均匀分布(名义切应力)。(4)建立剪切强度条件。
(2)利用截面法求出剪切面上的剪力。(3)采用实用计算方法,计算剪切面上的切应力。剪切的强度计算16第十六页,共四十页,2022年,8月28日双剪(两个剪切面)试验试件压头FFSFS17第十七页,共四十页,2022年,8月28日工程中常用材料的许用剪应力,可从有关规范中查得,也可按下面的经验公式确定。一般工程规范规定,对于塑性性能较好的钢材,剪切许用应力[τ]可由拉伸许用应力[σ]按下式确定:
[τ]=(0.6–0.8)[σ]对脆性材料,有:
[τ]=(0.8–1.0)[σ]18第十八页,共四十页,2022年,8月28日1.挤压的概念3-3挤压的实用计算
连接件受剪切时,两构件接触面上相互压紧,产生局部压缩的现象,称为挤压。挤压力与挤压面相互垂直。如果挤压力过大,联接件或被联接件在挤压面附近产生明显的塑性变形,使联接件被压扁或钉孔称为长圆形,造成联接松动,称为挤压破坏。局部受压的表面称为挤压面。作用在挤压面上的压力称为挤压力。
剪切FF19第十九页,共四十页,2022年,8月28日FF挤压面FF压溃(塑性变形)挤压计算对联接件与被联接件都需进行tCD︰︰︰︰︰︰︰︰︰ABdt20第二十页,共四十页,2022年,8月28日①挤压面为平面,实际挤压面就是该面②挤压面为弧面,取受力面对半径的投影面2.挤压应力tdPbs挤压力有效挤压面积Abs=td
挤压应力在挤压面上的分布规律也是比较复杂的,工程上同样采用实用计算法来计算,即假设挤压应力在挤压面上是均匀分布的,则挤压应力:21第二十一页,共四十页,2022年,8月28日挤压面积:挤压面在垂直于挤压力的平面上的正投影FF22第二十二页,共四十页,2022年,8月28日3.挤压强度条件:4.挤压许用应力:由模拟实验测定
(许用挤压应力)塑性材料,许用挤压应力与材料拉伸许用应力的关系:[σbs]=(1.7-2.0)σ
在有些情况下,构件在剪切破坏之前可能首先发生挤压破坏,所以需要建立挤压强度条件。23第二十三页,共四十页,2022年,8月28日应用挤压强度条件也可以解决强度计算的三类问题。当联接件与被联接件的材料不同时,应对挤压强度较低的构件进行强度计算。24第二十四页,共四十页,2022年,8月28日[例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30mm10mmF①FSFSF解:剪切25第二十五页,共四十页,2022年,8月28日[例2]试校核图所示带式输送机传动系统中从动齿轮与轴的平键联接的强度。已知轴的直径d=48mm,A型平键的尺寸为b=14mm,h=9mm,L=45mm,传递的转矩M=l81481N·mm,键的许用切应力[τ]=60MPa,许用挤压应力[σ]=130MPa。
FFMmm26第二十六页,共四十页,2022年,8月28日27第二十七页,共四十页,2022年,8月28日解:1.以键和轴为研究对象,求键所受的力
:ΣMo(F)=0F-M=0F=2M/d=2x181481/48=7561.7N键联接的破坏可能是键沿m—m截面被切断或键与键槽工作面间的挤压破坏。剪切和挤压强度必须同时校核。用截面法可求得切力和挤压力:FQ=Fjy=F=7561.7N
FFMmm28第二十八页,共四十页,2022年,8月28日2.校核键的强度。
键的剪切面积A=bl=b(L-b)
键的挤压面积为Ajy=hl/2=h(L-b)/2τ=
=MPa=17.4MPa<[τ]
σjy==MPa=54.2MPa<[σ]
键的剪切和挤压强度均满足要求。
29第二十九页,共四十页,2022年,8月28日[例3]
如图螺钉,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dh30第三十页,共四十页,2022年,8月28日[例4]木榫接头如图所示,a=b=12cm,h=35cm,c=4.5cm,P=40KN,试求接头的剪应力和挤压应力。解::受力分析如图∶:剪应力和挤压应力AsAbs剪切面和剪力为∶挤压面和挤压力为:31第三十一页,共四十页,2022年,8月28日[例5]
已知外载集度p=2MPa,角钢厚t=12mm,长L=150mm,宽b=60mm,螺栓直径d=15mm.许用切应力为,许用挤压应力为,校核该联接强度。(忽略角钢与工字钢之间的摩擦力)。32第三十二页,共四十页,2022年,8月28日解:(1)角钢承受的总载荷(2)每个螺栓的剪力(3)剪切强度校核(4)单个螺栓与角钢间的挤压力33第三十三页,共四十页,2022年,8月28日(5)挤压强度校核结论:该联接满足强度要求。CD︰︰︰︰︰︰︰︰︰ABdt34第三十四页,共四十页,2022年,8月28日[例6]一个铆钉连接三块板,上下为覆板,覆板与连接板材料相同,且有:,分析铆钉的剪应力和挤压应力计算方法。dPPhtt解:
上下段:(a)P35第三十五页,共四十页,2022年,8月28日(c)PQQ(b)Q中段:36第三十六页,共四十页,2022年,8月28日解:铆钉单独取出,如图(a),分三段,上下相同:d=10tP=10KNP[例7](a)P37第三十七页,共四十页,2022年,8月28日考虑下段:考虑中段:>50MPaP38第三十八页,共四十页,2022年,8月28日[例8]两块厚度t=20mm的钢板对接,上下各加一块厚度t1=12mm的盖,通过直径d=16mm的铆钉连接。已知拉力P=100kN,许用应力[σ]=160MPa,[τ]=140MPa,[σjy]=320MPa。试确定所需铆钉的个数n及钢板的宽度b。39第三十九页,共四十页,2022年,8月2
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 股权转让及代持股份协议书二零二五年
- 二零二五版单位劳务派遣劳动合同书
- 施工安全免责协议书
- 二零二五版日照租房合同
- 海南个人商品房购房合同
- 2025商场租赁柜台合同
- 2025畜牧产品购销合同
- 2025新版建筑工程施工合同(合同示范文本)
- 酒店会议与活动策划指南
- 项目团队协同办公平台使用情况统计表
- 学校食品安全工作领导小组及具体职责分工
- 中国移动《下一代全光骨干传送网白皮书》
- 华为MA5800配置及调试手册
- 人工智能科普教育活动方案策划
- 危险化学品储存企业安全生产风险管控和隐患排查治理体系建设实施指南
- 三年级数学试题答题卡
- 健康体检科(中心)规章制度汇编
- Java基础实践教程-Java编程基础
- 中国旅游地理(高职)全套教学课件
- 教科版六年级下册科学第二单元《生物多样性》教材分析及全部教案(定稿;共7课时)
- 中小学校安全岗位工作指导手册
评论
0/150
提交评论