2-2剪切和挤压.pptVIP

第二节 剪切与挤压 一 剪切和挤压的概念 1、剪切变形的特点 2、受剪切构件的主要类型 二 剪切强度实用计算 * * 螺栓连接 铆钉连接 销轴连接 平键连接 外力与连接件轴线垂直 连接件横截面发生错位 我们将错位横截面称为剪切面 (1)铆钉类 铆钉连接 螺栓连接 P P 螺栓受力情况 受剪切面为两组力分界面 内力外力要平衡 (2)键类 单键连接 花键连接 单键连接的受力分析 d M F P P 以螺栓为例 剪切面 F 将螺栓从剪切面截开，由力的平衡，有： F 为剪切内力，即剪应力在剪切面上的合力，我们称之为剪力 P 剪应力在剪切面上的分布情况是非常复杂的 工程上往往采用实用计算的方法 可见，该实用计算方法认为剪切剪应力在剪切面上是均匀分布的。 许用剪应力 上式称为剪切强度条件 其中，F 为剪切力——剪切面上内力的合力 A 为剪切面面积 受剪切螺栓剪切面面积的计算： d 受剪切单键剪切面面积计算： 取单键下半部分进行分析 外力 剪切面 合力 剪切力 假设单键长?宽?高分别为 l ? b ? h l b h 则受剪切单键剪切面面积： 设合外力为P 剪切力为Q 则剪应力为： 螺栓和单键剪应力及强度计算： 螺栓 单键 单剪切与双剪切 P 单剪切 双剪切 前面讨论的都是单剪切现象 P 出现两个剪切面 中间段 P/2 P/2 P P/2 P/2 左右两段 P/2 P/2 剪切力为P 剪切面面积2倍 剪切力为P/2 剪切面面积单倍 结论：无论用中间段还是左右段分析，结果是一样的。 P 例2-1 图示拉杆，用四个直径相同的铆钉连接，校核铆钉和拉杆的强度。假设拉杆与铆钉的材料相同，已知P=80KN，b=80mm，t=10mm，d=16mm，[τ]=100MPa，[σ]=160MPa。 P P 构件受力和变形分析： 假设下板具有足够的强度不予考虑 上杆（蓝杆）受拉 最大拉力为 P 位置在右边第一个铆钉处。 拉杆危险截面 拉杆强度计算： b t d 铆钉受剪切 工程上认为各个铆钉平均受力 剪切力为 P/4 铆钉强度计算: 三、挤压强度的实用计算 1、关于挤压现象 一般来讲，承受剪切的构件在发生剪切变形的同时都伴随有挤压 挤压破坏的特点是：在构件相互接触的表面，因承受了较大的压力，使接触处的局部区域发生显著的塑性变形或挤碎 作用于接触面的压力称为挤压力 在挤压力作用下接触面的变形称为挤压变形 挤压面为上半个圆周面 挤压面为下半个圆周面 铆钉或螺栓连接 挤压力的作用面称为挤压面 键连接 上半部分挤压面 下半部分挤压面 2、挤压强度的工程计算 由挤压力引起的应力称为挤压应力 与剪切应力的分布一样，挤压应力的分布也非常复杂，工程上往往采取实用计算的办法，一般假设挤压应力平均分布在挤压面上 挤压力 挤压面面积 许用挤压应力 关于挤压面面积的确定 键连接 l h b 铆钉或螺栓连接 挤压力分布 h d