模块五剪切和挤压.ppt
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1、一、剪切的概念,剪 切 实 例,任务1剪切的概念,剪切变形:构件在一对大小相等、方向相反、作用线相隔很近的外力(或外力的合力)作用下,截面沿着力的方向发生相对错动的变形,称剪切变形。,工程中很多联结件主要产生剪切变形。例如连接螺栓、铆钉、键、销等等均属此类。,剪切实例,剪切实例,剪切实例,剪切的受力特点:构件受一对大小相等、方向相反、作用线相距很近(差一个几何平面)的平行力系作用。,剪切的变形特点:两外力作用线间截面发生错动,由矩形变为平行四边形。,剪切面:在变形过程中,产生相对错动的截面(如mn)称为剪切面。它位于方向相反的两个外力之间,且与外力的作用线平行。,为了正确求得剪力,就必须正确地
2、确定剪切面和剪切面的个数。,任务2 剪切的实用计算,1、内力的计算,2、切应力的计算:,采用实用计算方法:假定内力在剪切面内均匀分布,若以 代表切应力,A 代表剪切面的面积,则,当构件发生剪切变形时,直角六面体的两个侧面abcd和efgh,将发生相对错动,使直角六面体变为平行六面体如图b所示。,三、剪切变形和剪应变,剪切变形,线段ee(或f f)的相对滑移量,称为绝对剪切变形。而矩形直角的微小改变量:,剪应变,四、剪切胡克定律,实验证明:当切应力不超过材料的剪切比例极限 p 时,切应力 与切应变 成正比,如图c所示,这就是材料的剪切胡克定律,可用下式表示:,式中:G 材料的剪切弹性模量。常用的
3、单位是GN/m2即GPa。钢的G值约为80GPa。,剪切弹性模量和弹性模量、泊松比之间的关系,可以证明:对各向同性材料,剪切弹性模量G、弹性模量 E 和泊松比 三个弹性常数之间存在下列关系,任务3挤压及其实用计算,一、挤压的概念,挤压:机械中的联接件如螺栓、销钉、键、铆钉等,在承受剪切的同时,还将在联接件和被联接件的接触面上相互压紧,这种现象称为挤压。,挤压面:如图所示的联接件中,螺栓的左侧园柱面在下半部分与钢板相互压紧,而螺栓的右侧园柱面在上半部分与钢板相互挤压。其中相互压紧的接触面称为挤压面,挤压面的面积用Abs表示。,失效:动画中销钉受挤压的一侧可能会因过大的塑性变形而被压皱,钉孔因而不
4、能保持圆形,导致联结松动,使构件丧失正常工作能力。,二、挤压应力,挤压力:通常把作用于接触面上的压力称为挤压力,用 表示。,挤压应力:挤压面上的应力称为挤压应力,用 表示。,挤压应力与压缩应力的区别,压缩应力分布在整个构件内部,且在横截面上均匀分布。,挤压应力则只分布于两构件相互接触的局部区域,在挤压面上的分布也比较复杂。,均匀分布假设:与切应力的实用计算一样,在工程实际中也采用实用计算方法来计算挤压应力。即假定在挤压面上应力是均匀分布的,挤压应力在有效挤压面上均匀分布。则有,式中:Abs挤压面面积。,挤压面面积 Abs 的计算要根据接触面的具体情况来确定!,挤压面面积 Abs 的确定方法,当
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