材料力学剪切应力

1、1 2-11 2-11 剪剪 切切 2 2-11 2-11 剪剪 切切 1 1 连接件的强度计算连接件的强度计算 2 2 纯剪切纯剪切 切应力互等定理切应力互等定理 剪切胡克定律剪切胡克定律 3 3 剪切应变能剪切应变能 3 1.1.剪切的工程实例剪切的工程实例 一一 连接件的强度计算连接件的强度计算 4 一一 连接件的强度计算连接件的强度计算 5 一一 连接件的强度计算连接件的强度计算 6 螺栓连接螺栓连接 铆钉连接铆钉连接 销轴连接销轴连接 一一 连接件的强度计算连接件的强度计算 7 平键连接平键连接 榫连接榫连接 焊接连接焊接连接 一一 连接件的强度计算连接件的强度计算 8 剪切受力特点

2、：剪切受力特点：作用在构件两侧作用在构件两侧 面上的外力合力大小相等、方向面上的外力合力大小相等、方向 相反且作用线很近。相反且作用线很近。 变形特点：变形特点：位于两力之间的截面位于两力之间的截面 发生相对错动。发生相对错动。 2.2.剪切的实用计算剪切的实用计算 F F F F 得切应力计算公式：得切应力计算公式： A Fs 切应力强度条件：切应力强度条件： A Fs 常由实验方法确定常由实验方法确定 假设切应力在剪切面（假设切应力在剪切面（m-mm-m 截面）上是均匀分布的截面）上是均匀分布的 一一 连接件的强度计算连接件的强度计算 F F m m F S Fm m S F m m F

3、9 bs F bs F 3.3.挤压的实用计算挤压的实用计算 bs bs bs A F 假设应力在挤压面上是均假设应力在挤压面上是均 匀分布的匀分布的 得实用挤压应力公式得实用挤压应力公式 bs bs bs bs A F 挤压强度条件：挤压强度条件： bs 常由实验方法确定常由实验方法确定 dAbs * *注意挤压面面积的计算注意挤压面面积的计算 F F F F 一一 连接件的强度计算连接件的强度计算 10 bs bs bs bs A F 挤压强度条件：挤压强度条件： 7 . 05 . 0 切应力强度条件：切应力强度条件： A Fs 脆性材料：脆性材料： 塑性材料：塑性材料： 5 . 25 .

4、 1 bs 0 . 18 . 0 5 . 19 . 0 bs 一一 连接件的强度计算连接件的强度计算 11 cb F A F bs bs bs lb F A Fs 一一 连接件的强度计算连接件的强度计算 12 dh F A F bs bs bs 2 4 d F A Fs 为充分利用材为充分利用材 料，切应力和挤压料，切应力和挤压 应力应满足应力应满足 2 4 2 d F dh F h d 8 一一 连接件的强度计算连接件的强度计算 2 bs 13 图示接头，受轴向力图示接头，受轴向力F F 作作 用。已知用。已知F F=50kN=50kN，b b=150mm=150mm， =10mm=10mm

5、，d d=17mm=17mm，a=80mm=80mm， =160MPa=160MPa， =120MPa=120MPa， bs bs=320MPa =320MPa，铆钉和板的材，铆钉和板的材 料相同，试校核其强度。料相同，试校核其强度。 MPa1 .43101 .43 01. 0)017. 0215. 0( 1050 )2( 6 3 db F A FN 2.2.板的剪切强度板的剪切强度 MPa7 .15107 .15 01. 008. 04 1050 4 6 3 a F A Fs 解：解：1.1.板的拉伸强度板的拉伸强度 一一 连接件的强度计算连接件的强度计算 d b a 例题3-1 14 3.

6、3.铆钉的剪切强度铆钉的剪切强度 MPa11010110 017. 0 10502 2 2 4 6 2 3 22 d F d F A Fs 4.4.板和铆钉的挤压强度板和铆钉的挤压强度 MPa14710147 01. 0017. 02 1050 2 6 3 bs bs bs bs d F A F 结论：强度足够。结论：强度足够。 一一 连接件的强度计算连接件的强度计算 d b a 15 焊缝剪切计算焊缝剪切计算 有效剪切面有效剪切面 4.4.其它连接件的实用计算方法其它连接件的实用计算方法 一一 连接件的强度计算连接件的强度计算 45 h l L 16 4.4.其它连接件的实用计算方法其它连接

7、件的实用计算方法 不同的粘接方式不同的粘接方式 胶粘缝的计算胶粘缝的计算 一一 连接件的强度计算连接件的强度计算 F F F F F F 17 二二 纯剪切纯剪切 切应力互等定理切应力互等定理 剪切胡克定律剪切胡克定律 1、纯剪切、纯剪切 单元体截面上只有切应力而无正应力作用，单元体截面上只有切应力而无正应力作用， 这种应力状态叫做纯剪切应力状态。这种应力状态叫做纯剪切应力状态。 18 3-2 3-2 纯剪切纯剪切 切应力互等定理切应力互等定理 剪切胡克定律剪切胡克定律 二二. .切应力互等定理切应力互等定理 19 3-2 3-2 纯剪切纯剪切 切应力互等定理切应力互等定理 剪切胡克定律剪切胡克定律 20 3-2 3-2 纯剪切纯剪切 切应力互等定理切应力互等定理 剪切胡克定律剪切胡克定律 三三. .剪切胡克定律剪切胡克定律 其中，比例常数其中，比例常数G G 称为切变模量。常用单位称为切变模量。常用单位GPaGPa G 21 )1 (2 E G 对各向同性材料可以证明，弹性常数对各向同性材料可以证明，弹性常数E E、G G、 存在关系存在关系 表明表明3 3个常数只有个常数只有2 2个是独立的个是独立的 3-2 3-2 纯剪切纯剪切 切应力互等定理切应力互等定理 剪切胡克定律剪切胡克定律 22 小小 结结 1. 1. 剪切变形的特点剪切变形的特点 2. 2. 剪切实