第3章8讲义剪切挤压实用计算

1、1材材料料力力学学B第第3章章轴向轴向拉压拉压及材及材料的料的常规常规力学力学性能性能 讲讲义义BRY3.8 剪切和挤压的工程实用计算剪切和挤压的工程实用计算连接件连接件 指螺栓、铆钉、销钉、键块等工程上常用的零件螺栓、铆钉、销钉、键块等工程上常用的零件。这些零件通常尺寸较小，有些形状又不属于杆件，在工作状态下，连接件与被连接件之间相互作用造成的受力和变形十分复杂，除了剪切变形剪切变形外，还有挤压变形挤压变形，而且往往还伴随着其他的基本变形形式，很难作出精确的分析。 工程上大都采用实用的实用的“假定假定”计算方法计算方法，即将连接件的应力分布假定为简单的形式，由此计算出应力，另外根据实物试验或

2、模拟试验，测出连接件破坏时按假定计算的应力数值大小，以此建立设计准则。2FS材材料料力力学学B第第3章章轴向轴向拉压拉压及材及材料的料的常规常规力学力学性能性能 讲讲义义BRY3.8.1 剪切实用计算剪切实用计算剪切破坏剪切破坏 当连接件承受大小相等、方向相反、作用线相互平行的一组力作用时，在某一截面上发生相对错动，破坏是沿剪切面发生的剪切破坏剪切破坏。单剪切与双剪切单剪切与双剪切FABFFFSFS = FABCFF/2F/2mnpqmnpqFFSFS = F/23材材料料力力学学B第第3章章轴向轴向拉压拉压及材及材料的料的常规常规力学力学性能性能 讲讲义义BRY剪切强度条件剪切强度条件 剪切

3、面上的应力分布很复杂，为了简化起见，假定剪切面上的切应力均匀分布切应力均匀分布，故剪切强度条件为AFS(3.19) AFS(3.20) 称为剪切许用应力剪切许用应力。通过实验的方式，使试件在尽可能接近实际连接件的情况下进行实际或模拟剪切破坏试验，测得的剪切力 FSb 按式 (3.19) 计算出切应力 ，再考虑一定的安全因数得到 b bbSbbbnAFn(3.21)43.8.2 挤压实用计算挤压实用计算材材料料力力学学B第第3章章轴向轴向拉压拉压及材及材料的料的常规常规力学力学性能性能 讲讲义义BRY挤压应力挤压应力 承载时，连接件与被连接件在相互接触面上是压紧的。 在两者接触面的局部区域会产生

4、较大的接触压力，称为挤压应力挤压应力 。bs 挤压应力是垂直于接触面的正应力正应力。若挤压应力过大，接触面的局部区域产生过大的塑性变形塑性变形，因而导致不能维持正常工作状态。挤压强度条件挤压强度条件 接触压力的分布十分复杂。工程中对挤压应力的计算是采用假定计算的简化方法，即认为挤压应力在挤压应力在挤压面挤压面上均匀上均匀分布分布。挤压面（面积）挤压面（面积）：指实际相互接触面（平面或曲面）在垂直于挤压力合力方向的平面上的投影面积投影面积，如图。5t材材料料力力学学B第第3章章轴向轴向拉压拉压及材及材料的料的常规常规力学力学性能性能 讲讲义义BRYFABFbsbsAF(3.22) 当连接件与被连接件的接触面为平面时，Abs 为接触面面积； 当连接件与被连接件的接触面为圆柱面时，Abs 为垂直于挤压力合力方向的圆柱面直径所在的圆柱纵向平