材料力学11剪切与挤压的实用计算.ppt

,剪切与挤压的实用计算,材料力学,目录,剪切的概念及实用计算挤压的概念及实用计算,剪切与挤压的实用计算,目录,一、剪切概念及其实用计算,目录,钢板剪切分析,目录,*受力特征：,杆件受到两个大小相等，方向相反、作用线垂直于杆的轴线并且相互平行且相距很近的力的作用。,*变形特征：,剪切面：发生错动的面。,单剪：有一个剪切面的杆件，如铆钉。,目录,单 剪 切,目录,一个剪切面,单剪,目录,双 剪 切,目录,双剪：有两个剪切面的杆件，如螺栓。,目录,实用计算,目录,求应力（剪应力）：,*实用计算方法：根据构件破坏的可能性，以直接试验为基础，以较为近似的名义应力公式进行构件的强度计算。,名义剪应力：假设剪应力在整个剪切面上均匀分布。,目录,剪切强度条件：,名义许用剪应力,1、选择截面尺寸;,2、确定最大许可载荷，,3、强度校核。,在假定的前提下进行实物或模型实验，确定许用应力。,目录,例题 图示冲床的最大冲压力为400KN，被冲剪钢板的剪切极限 应力为,试求此冲床所能冲剪钢板的最大厚度 t。已知 d=34mm。,目录,F,解：剪切面是钢板内被 冲头冲出的圆柱体 的侧面：,冲孔所需要的冲剪力：,故,即,目录,二、挤压概念及其实用计算,铆钉截面变形,目录,铆钉挤压应力分布,目录,挤压：连接件和被连接件在接触面上相互压紧的现象。,目录,挤压引起的可能的破坏：在接触表面产生过大的塑性变形、压碎或连接件（如销钉）被压扁。,*挤压强度问题（以销为例）,挤压力（中间部分）：,挤压面：直径等于d，高度为接触高度的半圆柱表面。,挤压应力：挤压面上分布的正应力。,目录,*挤压实用计算方法：假设挤压应力在整个挤压面上均匀分布。,挤压面面积的计算：,1、平面接触（如平键）：挤压面面积等于实际的承压面积。,h平键高度,l平键长度,目录,平 键 受 剪 面,目录,平 键 切 应 力,目录,平 键 挤 压 应 力,目录,键:连接轴和轴上的传动件（如齿轮、皮带轮等）,使轴 和传动件不发生相对转动，以传递扭矩。,目录,铆钉名义挤压应力,目录,2、柱面接触（如铆钉）：挤压面面积为实际的承压面积在其直径 平面上的投影。,d铆钉或销钉直径，,接触柱面的长度,挤压强度条件：,目录,*注意：,在应用挤压强度条件进行强度计算时，要注意连接件与被连接件的材料是否相同，如不同，应对挤压强度较低的材料进行计算，相应的采用较低的许用挤压应力。,名义许用挤压应力，由试验测定。,*挤压强度条件：,目录,例题 两矩形截面木杆，用两块钢板连接如图示。已知拉杆的截面宽度 b=25cm，沿顺纹方向承受拉力F=50KN，木材的顺纹许用剪应力为,顺纹许用挤压应力为。试求接头处所需的尺寸L和。,目录,F/2,F/2,解：剪切面如图所示。剪 切面面积为：,由剪切强度条件：,由挤压强度条件：,目录,目录,例题3-3 厚度为 的主钢板用两块厚度为 的同样材料的盖板对接如图示。已知铆钉直径为d=2cm，钢板的许用拉应力，钢板和铆钉许用剪应力和许用挤压应力相同，分别为，。若F=250KN，试求（1）每边所需的铆钉个数n；（2）若铆钉按图(b)排列，所需板宽b为多少？,目录,图(b),图(a),图(b),目录,解：,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。,可能造成的破坏：,（1）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 破坏；,（3）因板有钉孔，在截面被削弱处被拉断。,目录,（1）铆钉剪切计算,（2）铆钉的挤压计算,目录,因此取 n=4.,（3）主板拉断的校核。,F,F/2,危险截面为I-I截面。,主板的强度条件为（忽略应力集中的影响）：,目录,