第八章剪切与联接件的实用计算ppt课件.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 计算确定危险截面 分析 例题1 2 挤压强度计算 对接 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截面两个削弱孔 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 前种布置更好 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 2 铆钉群受扭转荷载 3 铆钉群受偏心荷载 荷载简化 铆钉受力 找出最危险的一个铆钉 8 3其他形式连接 一 键块连接 8 3其他形式连接 一 键块连接 二 榫齿连接 剪切面 挤压面 基本变形复习总结 轴向拉伸和压缩 扭转 弯曲 剪切 二 内力计算 内力正负号的规定 截面法求内力 内力图绘制 找危险截面 三 应力计算 几何 物理 静力三个方面推导应力计算公式 应力的分布规律 危险点位置 最大应力计算公式 四 变形计算 变形的特点 变形计算公式 最大的变形计算 变形计算的目的 五 强度计算 六 刚度计算 强度条件 三种类型的强度计算 提高强度的措施 刚度条件 三种类型的刚度计算 提高刚度的措施 八 轴向拉压实验与纯弯曲电测实验 七 简单超静定问题计算 一 四种基本变形 符号 拉为正 压为负 正负号 右手螺旋法则 FN与横截面外法线方向一致为正 反之为负 内力 轴向拉压 扭转 弯曲 内力计算 坐标系 Mx与横截面外法线方向一致为正 反之为负 梁底部受拉为正 反之为负 绕杆另一端顺势转为正 反之为负 轴力等于截面的一侧所有外力的代数和 扭矩等于截面的一侧所有外力偶矩的代数和 剪力等于截面的一侧所有外力的代数和 弯矩等于截面的一侧所有外对该截面形心力矩的代数和 公式 分布规律 应力 最大的应力及位置 均匀分布 宽度方向均布高度方向线性分布 宽度方向均布高度方向抛物线分布 各点危险程度相同 梁截面上下边缘 沿半径方向线性分布 截面外圆周上 发生在中心轴上 矩形 圆形 薄壁圆环 工字形型钢 剪切 轴向拉压 扭转 弯曲 应变与变形计算 变形 轴向拉压 扭转 弯曲 胡克定律 积分法 变形条件 边界条件 连续条件 轴向应变 横向应变 单位长度扭转角 叠加法 曲率