3.剪切变形ppt课件

第三章 剪切 本章要点 1 剪切 挤压实用应力计算 2 剪切 挤压实用强度条件 重要概念 名义剪切应力 名义挤压应力 3 1剪切的概念和实用计算 一 概念 销轴连接 受力特点 大小相等 方向相反 作用线相距很近的一对力 作用于构件两个侧面上 与构件轴线垂直 变形特点 使构件两部分沿剪切面有发生相对错动的趋势 以两力F之间的横截面为分界面 构件的两部分沿该面发生相对错动 这个面称为剪切面 具有上述两个特点的变形 称为剪切变形 1 剪力 如图所示 沿截面mm假想的把螺栓分成两部分 并取上半部分作为研究对象 如图 mm面上的合力用Q表示 则 由 由于Q与剪切面相切 故称Q为剪切面上的剪力 为内力 剪切的计算 2 剪应力 由于构件在发生剪切变形时 变形及受力都比较复杂 用理论的方法计算这些应力 不仅非常困难 而且跟实际情况出入较大 因此在工程中我们采用实用计算方法 在这种方法中 假想剪切面上的应力是均匀分布的 若把剪切面积记为A 因其与截面相切 故称为剪应力 又称为名义剪应力 3 强度条件 同拉压强度条件一样 剪切强度条件为 其中 极限剪应力 n 安全系数 许用剪应力 3 2 注 许用剪应力 可以从有关设计手册中查得 或通过下面的材料剪切实验来确定 2 设计截面 构件安全工作时的合理截面形状和大小 1 强度校核 判断构件是否破坏 4 剪切强度计算 三个方面的计算 可对构件进行强度校核 从而可进行截面设计 3 许可载荷的确定 构件最大承载能力的确定 如 若截面为圆形 由 若截面为正方形 由 目录 3 2挤压和挤压的实用计算 一 概念 如图所示 两块厚度为t的木板 被一个铆钉铆接在一起 在这两块板上分别作用着一对大小相等 方向相反的外力F 由于外力F的作用 使铆钉受到了如图所示的分布力系的作用 从而发生了剪切变形 同时 由于铆钉与板之间的相互挤压 使得原为圆形的孔变成了长圆形 称为挤压变形 如果这个变形过大 同样可使结构破坏 因此 对于这样的构件不仅要进行剪切强度计算 同时也挤压强度计算 二 计算 1 应力计算 实用计算方法 其中 Fjy 挤压面上的作用力 为外力Ajy 挤压面面积 两个物体的接触面 3 3 2 强度条件 3 4 3 公式 3 3 的讨论 Ajy的确定 2 当挤压面为圆柱面的一部分时 Ajy 圆柱直径面的面积 挤压面面积 2 设计截面 构件安全工作时的合理截面形状和大小 1 强度校核 判断构件是否破坏 从而可进行截面设计 可对构件进行强度校核 或 3 许可载荷的确定 构件最大承载能力的确定 例1 图示受拉力F作用下的螺栓 已知材料的剪切许用应力 是拉伸许用应力 的0 6倍 求 螺栓直径d和螺栓头高度h的合理比值 三 举例 解 例2 拉杆头部尺寸如图所示 已知 100MPa 许用挤压应力 jy 200MPa 求 校核拉杆头部的强度 解 例3 拉杆及头部均为圆截面 材料的许用剪应力 100MPa 许用挤压应力 jy 240MPa 求 由拉杆头的强度确定容许拉力 F F 解 由剪应力强度条件 由挤压强度条件 求得 故 例4 已知 F a b l 求 计算榫接头的剪应力和挤压应力 解 例题5 一铆钉接头用四个铆钉连接两块钢板 钢板与铆钉材料相同 铆钉直径d 16mm 钢板的尺寸为b 100mm t 10mm F 90kN 铆钉的许用应力是 120MPa bS 340MPa 钢板的许用拉应力 160MPa 试 校核铆钉接头的强度 假定每个铆钉均匀受力 1 校核铆