工程力学第六章__剪切和挤压

1、第六章第六章 剪切和挤压剪切和挤压61 剪切和挤压的力学模型62 抗剪和抗挤压强度条件及其应用*知识拓展v明确连接件的两种破坏形式：剪切破坏和挤压破坏，以及破坏的特点。v了解剪切和挤压实用计算只是一种假定计算。v能够较准确地区分剪切面和挤压面。v学会运用抗剪强度条件和抗挤压强度条件进行连接件的强度计算。第六章第六章 剪切和挤压剪切和挤压一、剪切一、剪切螺栓连接 键连接 工程中常见的连接件中， 哪个零件容易发生破坏，破坏的基本形式又是什么呢？ 6 61 1 剪切和挤压的力学模型剪切和挤压的力学模型1剪切变形的基本概念 剪切变形剪切变形构件工作时，连接件的两侧面上受到一对大小相等、方向相反、作用线

2、平行且相距很近的外力作用，这时两力作用线之间的截面发生相对错动变形。 剪切面剪切面产生相对错动的截面。6 61 1 剪切和挤压的力学模型剪切和挤压的力学模型2剪切变形的特点 受力特点受力特点：作用在构件两侧上的外力的合力大小相等，方向相反，作用线平行且相距很近。 变形特点变形特点 ：介于两作用力之间的各截面，有沿作用力方向发生相对错动的趋势。 剪切变形的特点剪切变形的特点6 61 1 剪切和挤压的力学模型剪切和挤压的力学模型3剪切的实用计算剪力剪力平行于截面的内力，用FQ表示。切应力切应力平行于截面的应力，用符号表示。 =FQ/A A剪切面面积 6 61 1 剪切和挤压的力学模型剪切和挤压的力

3、学模型二、挤压二、挤压 观察图中的螺栓连接，它在发生剪切变形的同时，还会发生什么变形？6 61 1 剪切和挤压的力学模型剪切和挤压的力学模型1挤压变形的基本概念挤压变形挤压变形连接和被连接件接触面相互压紧的现象。 挤压面挤压面连接件与被连接件相互接触并产生挤压的侧面。挤压力挤压力挤压面上的作用力，用Fjy表示。挤压应力挤压应力挤压面上由挤压引起的应力，用jy表示。 jy = Fjy/Ajy挤压变形的定义挤压变形的定义61 剪切和挤压的力学模型剪切和挤压的力学模型2挤压面的计算 （1）剪切面与外力方向平行，作用在两连接件的错动处。 （2）挤压面与外力方向垂直，作用在连接件与被连接件接触处。 61

4、 剪切和挤压的力学模型剪切和挤压的力学模型l 键连接 Abl Ajylh/2常用连接件的剪切面、挤压面的计算 6 61 1 剪切和挤压的力学模型剪切和挤压的力学模型l 铆钉连接、销连接 dtAD41Ajy26 61 1 剪切和挤压的力学模型剪切和挤压的力学模型241dAl 冲压件 2jy14AdtAd6 61 1 剪切和挤压的力学模型剪切和挤压的力学模型 挤压和压缩是两个完全不同的概念，挤压变形发生在两构件相互接触的表面，而压缩则是发生在一个构件上。 你能说出挤压和压缩有何区别吗？试指出图中哪个物体应考虑压缩强度？哪个物体应考虑挤压强度？ 6 61 1 剪切和挤压的力学模型剪切和挤压的力学模型

5、无毛刺冲孔的橡胶冲头无毛刺冲孔的橡胶冲头 1铝制模板 2橡胶冲头 3待冲薄板 4钛板 6 61 1 剪切和挤压的力学模型剪切和挤压的力学模型一、抗剪和抗挤压强度条件一、抗剪和抗挤压强度条件二、抗剪和抗挤压强度条件的应用二、抗剪和抗挤压强度条件的应用三、提高连接件强度的主要措施三、提高连接件强度的主要措施6 62 2 剪切和抗挤压强度条件及其应用剪切和抗挤压强度条件及其应用 塑性材料=（0.60.8） 脆性材料=（0.81.0）一、抗剪和抗挤压强度条件 1剪切强度条件 = FQ/A 式中为材料的许用切应力，单位为Pa或MPa。62 剪切和抗挤压强度条件及其应用剪切和抗挤压强度条件及其应用 塑性材

6、料jy=（1.72.0） 脆性材料jy=（0.91.5）2抗挤压强度条件jy =Fjy/Ajy jy式中jy为材料的许用挤压应力，单位为Pa或MPa。62 剪切和抗挤压强度条件及其应用剪切和抗挤压强度条件及其应用l 剪断l 挤压破坏二、抗剪和抗挤压强度条件的应用1连接件的失效形式连接件失效形式连接件失效形式62 剪切和抗挤压强度条件及其应用剪切和抗挤压强度条件及其应用2强度条件的应用（1）校核强度（2）选择截面尺寸（3）确定许可载荷强度条件的应用强度条件的应用62 剪切和抗挤压强度条件及其应用剪切和抗挤压强度条件及其应用（1）校核强度 在杆件的材料许用应力、横截面面积A以及所受的载荷都己知的条

7、件下，验算连接件的强度是否足够，即用强度条件判断连接件能否安全工作。= FQ/A jyFjy/Ajyjy62 剪切和抗挤压强度条件及其应用剪切和抗挤压强度条件及其应用（2）选择截面尺寸 若已知杆件所受载荷和所用材料，根据强度条件，可以确定该杆所需横截面面积 。A FQ/Ajy Fjy/jy62 剪切和抗挤压强度条件及其应用剪切和抗挤压强度条件及其应用（3）确定许可载荷 已知杆件尺寸（即横截面面积A）和材料的许用应力，根据强度条件，可以确定该杆件所能承受的载荷。FQAFjyAjyjy62 剪切和抗挤压强度条件及其应用剪切和抗挤压强度条件及其应用解题前须知： （1）连接件的失效形式包括剪断和挤压破

8、坏。在进行强度计算时，应同时考虑剪切强度与抗挤压强度。 （2）在进行三类强度计算前，应先确定计算类别，再根据强度条件进行计算。特别应注意剪切面与挤压面的计算，在确定剪切面时，连接件存在有两个剪切面的情形称为双剪切双剪切。每个剪切面上的有效载荷仅为原载荷的1/2。 6 62 2 剪切和抗挤压强度条件及其应用剪切和抗挤压强度条件及其应用 【例【例61】钢板插销连接结构，插销材料为20钢，30 MPa，直径d20 mm，挂钩厚度t8 mm，被连接的板件厚度为1.5t，即12mm。牵引力F15 kN，试校核插销的抗剪强度。 6 62 2 剪切和抗挤压强度条件及其应用剪切和抗挤压强度条件及其应用FF解题过程解题过程 【例【例62】冲床，Fmax = 400 kN，冲头= 400 MPa，冲剪钢板的抗剪强度极限b = 360 MPa，计算冲头的最小直径d及钢板厚度最大值 t。 解题过程解题过程6 62 2 剪切和挤压的强度条件及其应用剪切和挤压的强度条件及其应用三、提高连接件强度的主要措施三、提高连接件强度的主要措施1增加连接件数量，加大承载面积增加挤压面面积 增加连接件数量 6 62 2 剪切