轴向拉伸与压缩5(剪切与挤压).ppt
第二章 轴向拉伸与压缩,第二章 轴向拉伸与压缩,2-13 挤压与剪切,本章 小结,2-13 剪切及剪切的实用计算,一、剪切的实例,Monday,May 29,2023,Mechanics of Materials,4,二、剪切的概念,错动截面,三、剪切的实用计算,1、剪切面A：,发生错动的面。,2、剪力FS：,横截面上的内力-截面法求之,3、名义剪应力：,4、剪切强度条件（准则）：,2）选择安全系数n,4）强度条件,3）确定材料的许用应力,1）由实验测得材料的,5、三方面的设计,1）剪切的强度校核；,2）截面设计；,3）确定许可载荷。,例1：已知钢板厚度t=10mm,其剪切极限应力=300 MPa,若 用冲床将钢板冲出直径d=25mm的孔，问需要多大的冲 剪力P。,P,FS,解：1、剪切面形状及位置,2、截面法求内力,FS-P=0,3、剪应力,4、冲断钢板,四、挤压及挤压的实用计算,1、挤压,被挤压的面,上半部分销钉,螺栓、销钉、键、铆钉等连接件，除受剪切外，在连接件和被连接件的接触面上，还有相互压紧的现象，这种现象称为挤压。,下钢板,上钢板,3、挤压应力：,挤压面上单位面积上承受的压力。,4、挤压的强度条件,通常情况下,对于塑性材料：对于脆性材料：,例题2 如图示。拖车挂钩靠销钉联接，已知挂钩部分的钢板 厚t=8mm，销钉的材料为20号钢，其许用剪应力=60MPa，许用挤压应力bs=100MPa，已知拖车 的拖力为15KN，试设计销钉的直径。,FS,FS,FS,P,P,P,P/2,P/2,解：1、剪切,1）取销钉，受力如图,2）截面法求内力,3）剪应力假定计算,2、挤压,上下部分，外力P/2,中间部分，外力P,3、结论,取 d=14mm,例题3 确定下列两图中构件的剪切面和挤压面,图1,图2,图3,例题4 确定下列两图中构件的剪切面和挤压面,本章小结,内力与应力；变形与应变；弹性变形与塑性变形；正应力与剪应力；工作应力、极限应力与许用应力；静定与超静定问题；剪切与挤压。,1、求内力的截面法；,2、内力图的作法；,3、解静不定问题的“三关系”法。,一、基本概念,二、基本方法,三、基本公式,条件：1）轴向拉压；2）圣维南原理。,1、应力,2、变形,3、强度条件,可作三方面设计,4、连接件的强度计算,四、分析思路,外力,内力,应力,变形,强度条件,轴向,横向,变形能,三方面设计,五、材料的力学性能,1、一些重要的性能指标,a、强度,b、塑性,c、弹性,2、卸载定律与冷作硬化,3、塑性材料与脆性材料的比较-强度，弹性，塑性等,4、对曲线作正确的分析,（超静定问题）,六、静不定问题的特点：,1、未知量的数目大于独立的静力方程数；,2、部分杆件有强度储备；,3、各杆的内力分配与杆的刚度有关；,4、产生温度应力与装配应力。,七、解静不定问题的步骤：,1、根据约束性质，正确分析约束力，确定静不定次 数。,2、列出全部独立的平衡方程。,3、解除多余约束，使结构变为静定的，根据变形几何关系，列出变形谐调方程。,4、将物理关系代入变形谐调方程，将其与平衡方程联立，求 出全部未知力。,八、斜截面上的应力及所得到的结论,九、剪切与挤压,1、分析计算剪切面与挤压面,剪切面-与外力平行；,挤压面-与外力垂直的有效面积。,2、剪力与挤压力的确定,P-外力，FS-内力，用截面法及静力方程求得,3、bs实用计算,2、最大应力出现的方向。,1、同一点，不同的方位，应力不同；,例题1 ABCD中哪些部分是轴向拉压？,(a),(b),例题2 实验结果如图所示，问哪一曲线所代表的材料强 度最大？刚度最大？塑性最好？,(2),(1),(3),例题3 判断下列问题静定与否？,Monday,May 29,2023,Mechanics of Materials,25,Monday,May 29,2023,Mechanics of Materials,26,Monday,May 29,2023,Mechanics of Materials,27,Monday,May 29,2023,Mechanics of Materials,28,Monday,May 29,2023,Mechanics of Materials,29,Monday,May 29,2023,Mechanics of Materials,30,Monday,May 29,2023,Mechanics of Materials,31,Monday,May 29,2023,Mechanics of Materials,32,Monday,May 29,2023,Mechanics of Materials,33,Monday,May 29,2023,Mechanics of Materials,34,
