第2章拉伸压缩与剪切讲述.ppt

* §2.10 应力集中的概念 常见的油孔、沟槽等均有构件尺寸突变，突变处将产生应力集中现象。即 理论应力集中因数 1、形状尺寸的影响： 2、材料的影响： 应力集中对塑性材料的影响不大；应力集中对脆性材料的影响严重，应特别注意。 目 录 尺寸变化越急剧、角越尖、孔越小，应力集中的程度越严重。 * 一.剪切的实用计算 §2-11 剪切和挤压的实用计算 铆钉连接 剪床剪钢板 F F 目 录 * 销轴连接 §2-11 剪切和挤压的实用计算 剪切受力特点：作用在构件两侧面上的外力合力大小相等、方向相反且作用线很近。 变形特点：位于两力之间的截面发生相对错动。 目 录 * F F §2-11 剪切和挤压的实用计算 F n nF Fs nF n Fs n n F ｛ ｛ ｝ ｝ Fs Fs n n F m m 目 录 * §2-11 剪切和挤压的实用计算 假设切应力在剪切面（m-m 截面）上是均匀分布的, 得实用切应力计算公式： 切应力强度条件： 许用切应力，常由实验方法确定 塑性材料： 脆性材料： 目 录 * 二.挤压的实用计算 假设应力在挤压面上是均匀分布的，得实用挤压应力公式 *注意挤压面面积的计算 F F §2-11 剪切和挤压的实用计算 挤压力 Fbs= F （1）接触面为平面 Abs—实际接触面面积 （2）接触面为圆柱面 Abs—直径投影面面积 目 录 * 塑性材料： 脆性材料： §2-11 剪切和挤压的实用计算 挤压强度条件： 许用挤压应力，常由实验方法确定 (a) d (b) d δ (c) 目 录 直径投影面面积 * §2-11 剪切和挤压的实用计算 目 录 * 为充分利用材料，切应力和挤压应力应满足 §2-11 剪切和挤压的实用计算 得： 目 录 * 连接件的强度设计： 2) 连接件和被连接件接触面间的挤压破坏。 3) 被连接件在危险截面处的拉压破坏。 ?max=FN/A?[?] 连接件可能的破坏形式有： 1) 连接件(铆钉、螺栓)沿剪切面剪切破坏。 * 目 录 * 图示含两个铆钉的接头，受轴向力F 作用。已知F=50kN，b=150mm，δ=10mm，d=17mm，a=80mm，铆钉和板的材料相同，[σ]=160MPa，[τ]=120MPa，[σbs]=320MPa，试校核其强度。 解：1 铆钉的剪切强度 2 铆钉和板的挤压强度（材料相同） * 目 录 * 所以强度足够。 3 板的拉伸强度 FN/kN x 50 + 作轴力图： * 目 录 * [例2-7-2] ： 拉杆头部尺寸如图所示，已知[τ] =100MPa，许用挤压应力[σbs]=200MPa。校核拉杆头部的强度。 * 目 录 * 解： 目 录 * §2-11 剪切和挤压的实用计算 例题3-2 平键连接 图示齿轮用平键与轴连接，已知轴的直径d=70mm，键的尺寸为 ，传递的扭转力偶矩Me=2kN·m，键的许用应力[τ]=60MPa，[ ]= 100MPa。试校核键的强度。 O F d Me ｝ h b (a) FS Me O (b) 0.5h FS b (c) 目 录 * 解：（1）校核键的剪切强度 由平衡方程 得 目 录 O F d Me ｝ h b (a) FS Me O (b) 0.5h FS b (c) * （2）校核键的挤压强度 由平衡方程得 或 平键满足强度要求。 O F d Me ｝ h b (a) FS Me O (b) 0.5h FS b (c) * 目 录 * 小结 1.轴力的计算和轴力图的绘制 2.典型的塑性材料和脆性材料的主要力学性能 及相关指标 3.横截面上的应力计算，拉压强度条件及计算 4.拉（压）杆的变形计算，桁架节点位移 5.拉压超静定的基本概念及超静定问题的求解方法 目 录 6.剪切变形的特点,剪切实用计算,挤压实用计算 * 作业 2.1 2.2 2.4 2.5 2.6 2.9 2.10 2.13 2.14 2.18 2.21 2.22 2.28 2.31 2.33 2.38 2.40 答案 B D * 答案 C * 答案 B * 答案 A * 答案 C * 答案 A * 当q比较小时，忽略q的作用，而认为是单向受力状态，应用胡克定律。 * * * 答案 C * * * d/h=2.4 * §2.3 材料拉伸时的力学性能 对于脆性材料（铸铁），拉伸时的应力应变曲线为微弯的曲线，没有屈服和颈缩现象，试件突然拉断。断后伸长率约为0.5%。为典型的脆性材料。 σbt—拉伸强度极限（约为140MPa）。它是衡量脆性材料（铸铁）拉伸的唯一强度指标。 脆性材料一般不用于抗