材料力学剪切与联接件的实用计算教案.ppt

第八章 剪切与连接件的实用计算,本章主要内容 强度计算的实用计算方法 搭接铆接（单剪） 对接铆接（双剪） 铆钉群连接 其它连接,一、工程实际中的连接与联接件,8-1 概述,连接件：在构件连接处起连接作用的部件，如铆钉、螺栓键块等,1、螺栓连接；2、铆钉连接；3、销轴连接；4、键块连接； 5、焊接连接；6、榫齿连接；7、胶接连接等,螺栓连接,铆钉连接,焊接连接,榫齿连接,键块连接,销轴连接,胶结连接,一、工程实际中的连接与联接件,8-1 概述,连接件：在构件连接处起连接作用的部件，如铆钉、螺栓键块等,1、螺栓连接；2、铆钉连接； 3、销轴连接；4、键块连接； 5、焊接连接；6、榫齿连接； 7、胶接连接等,二、受力与变形特点,受力特点：作用在部件两侧面上的外力合力F大小相等，方向相反，作用线相距很近。,变形特点：沿作用力的方向（m-m截面）发生错动，产生剪切变形，同时还伴有其他变形。,一、工程实际中的连接与联接件,8-1 概述,连接件：在构件连接处起连接作用的部件，如铆钉、螺栓键块等,二、受力与变形特点,受力特点：作用在部件两侧面上的外力合力F大小相等，方向相反，作用线相距很近。,变形特点：沿作用力的方向（m-m截面）发生错动，产生剪切变形，同时还伴有其他变形。,三、三种破坏失效形式,1、剪切破坏：沿m-m截面剪断； 2、挤压破坏：连接孔因挤压产生塑性变形，连接产生松动； 3、拉断破坏；板在开孔削弱截面被拉断。,8-1 概述,三、三种破坏失效形式,1、剪切破坏：2、挤压破坏：3、拉断破坏；,四、实用计算方法,连接件本身尺寸较小，其受力和变形情况很复杂，要精确地分析计算其内力和应力很困难。工程设计中通常是根据其实际破坏的主要形态，对其内力和相应的应力分布作一些合理的简化，并采用实用计算法计算出相应的名义应力，作为强度计算中的工作应力。此方法又称为假定计算方法.,一、简单铆接（搭接铆接）,8-2 铆接强度计算,用一个铆钉将两块钢板以搭接形式联接成一拉杆。,1、剪切强度计算,剪力：截面法,假定：切应力在剪切面上均布,名义切应力：,剪切强度条件：,一、简单铆接（搭接铆接）,8-2 铆接强度计算,1、剪切强度计算,2、挤压强度计算,挤压力：接触面上压力,名义切应力：,挤压强度条件：,假定：名义挤压应力在计算挤压面上 均布,（2）接触面为曲面，Abs为接触 面的正投影面的面积,（1）接触面为平面，Abs为实际 接触面面积,一、简单铆接（搭接铆接）,8-2 铆接强度计算,1、剪切强度计算,2、挤压强度计算,3、拉伸强度计算,轴力：截面法,假定：正应力横截面上均布,名义拉应力：,拉应力强度条件：,二、对接铆接,8-2 铆接强度计算,一、搭接铆接,搭接只有一个剪切面，称为单剪,对接有两个剪切面，称为双剪,主板强度计算,1、剪切强度计算,2、挤压强度计算,3、拉伸强度计算,盖板板强度计算,盖板的厚度一般大于主板厚度的一半，主板满足强度要求，盖板亦满足.,二、对接铆接,8-2 铆接强度计算,一、搭接铆接,三、铆钉群连接的计算,1、铆钉群受横向荷载,（外力过铆钉群中心）,两个假设：,不论铆接的方式如何，均不考虑弯曲的影响； 若外力作用线通过铆钉组的形心，且同一组各铆钉的材料、直径相同时，则每个铆钉受力相等。,强度计算：,每个铆钉受力情况清楚后，其强度计算与单个铆钉（单剪、双剪）类似。,但拉伸强度计算需要绘制板的轴力图,分析：,例题1,2、挤压强度计算,每个铆钉的受力,双剪，每个截切面剪力,1、剪切强度计算,满足切应力强度要求,主板,满足挤压强度要求,例题1,2、挤压强度计算,1、剪切强度计算,满足,主板,满足,3、拉伸强度计算,1-1截面一个削弱孔，2-2截面一个削弱孔,主板满足，盖板亦满足，故该连接头满足强度要求,满足,满足,例题1,重新布置铆钉位置,1-1截面两个削弱孔， 2-2截面一个削弱孔,哪一种布置方式更好？,剪切、挤压情况相同。,比较拉伸情况,更好,二、对接铆接,8-2 铆接强度计算,一、搭接铆接,三、铆钉群连接的计算,1、铆钉群受横向荷载,（外力过铆钉群中心）,2、铆钉群受扭转荷载,设o点为铆钉群的中心，,分析：,找出最危险的一个铆钉，其名义应力与强度计算与前述类似。,8-2 铆接强度计算,三、铆钉群连接的计算,1、铆钉群受横向荷载,（外力过铆钉群中心