材料力学 Ⅰ 第2版 教学课件 作者 金忠谋 3剪切.pptVIP

材料力学 剪切实用计算/挤压概念及其实用计算 材料力学 F 例题3-4 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？ F F F b 剪切实用计算/挤压概念及其实用计算 材料力学 F F 图(b) 图(a) F F 图(b) 剪切实用计算/挤压概念及其实用计算 材料力学 解： 可采用假设的计算方法： 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。 1.不考虑弯曲的影响； 2.外力通过铆钉组的形心，且各铆钉直径相同，则每个铆钉的 受力也相等。 剪切实用计算/挤压概念及其实用计算 材料力学 （1）铆钉剪切计算 F/n F/2n F/2n F/2n （2）铆钉的挤压计算 剪切实用计算/挤压概念及其实用计算 材料力学 因此取 n=4. （3）主板拉断的校核。 F F/n F/n F/n F/n F F/2 I I 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）： t 剪切实用计算/挤压概念及其实用计算 材料力学 连接件失效 剪切构件破坏 被连接件由于钉孔削弱截面而拉断 沿剪切面被剪断 接触面受挤压造成连接松动，构件压溃、孔被“豁开” 挤压强度条件 剪切强度条件 拉、压强度条件 剪切实用计算/挤压概念及其实用计算 材料力学 三、纯剪切的概念 纯剪切——若单元体各个面上只承受切应力而没有正应力。 单元体——是指围绕受力物体内一点截取一边长为无限小的 正立方体，以表示几何上的一点。 ?? ? 材料力学 R0 t R 纯剪切的变形规律与材料在剪切下的力学性质，通过薄壁圆筒 的纯扭转进行研究。 剪切实用计算/纯剪切的概念 材料力学 剪切实用计算/纯剪切的概念 材料力学 A B C D A B C D ? （1） 横截面上存在切应力 剪切实用计算/纯剪切的概念 材料力学 （2）其他变形现象：圆周线之间的距离保持不变，仍为圆形， 绕轴线产生相对转动。 横截面上不存在正应力，且横截面上的切应力的 方向是沿着圆周的切线方向，并设沿壁厚方向是 均匀分布的。 T ? 薄壁圆筒横截面 上的切应力分布 ? ? ? 剪切实用计算/纯剪切的概念 材料力学 剪切实用计算/纯剪切的概念 材料力学 *薄壁圆筒纵截面上的切应力 dy dx dz ? ?? 剪切实用计算/纯剪切的概念 材料力学 *剪切胡克定律 A C D B 其中G是材料的切变弹性模量。 且 实验证明：当切应力不超过 材料的比例极限 时，切 应力 与切应变 成正比。 即 单位：MPa、GPa. 剪切实用计算/纯剪切的概念 材料力学 第三章 剪切实用计算 一、剪切概念及其实用计算 材料力学 例: 材料力学 F F *受力特征： 作用在构件两侧面上的外力合力大小相等、方向相反且作用线相距很近。 *变形特征： 杆件沿两力之间的截面发生错动，直至破坏（小矩形 ）。 剪切面 剪切面：发生错动的面。 单剪：有一个剪切面的杆件。 剪切实用计算/剪切概念及其实用计算 材料力学 上刀刃 下刀刃 n n F FQ 剪切面 F F 铆钉连接 单剪 剪切实用计算/剪切概念及其实用计算 材料力学 剪切面上的内力 用截面法—— 搭接 剪切实用计算/剪切概念及其实用计算 材料力学 销轴连接 F F 双剪：有两个剪切面的杆件. 剪切实用计算/剪切概念及其实用计算 材料力学 ? 盖接 剪切实用计算/剪切概念及其实用计算 材料力学 求应力（切应力）： *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。 名义切应力：假设切应力在整个剪切面上均匀分布。 剪切与挤压破坏都是复杂的情况，这里仅介绍工程上的实用计算方法 剪切实用计算/剪切概念及其实用计算 材料力学 剪切强度条件： 名义许用切应力 1.选择截面尺寸; 2.确定最大许可载荷; 3.强度校核。 可解决三类问题： 在假定的前提下进行 实物或模型实验，确 定许用应力。 剪切实用计算/剪切概念及其实用计算 材料力学 [例3.1 ]图a所示铆接件，板件的受力情况如