第九章剪切与挤压

第九章剪切与挤压第1页，共24页，2023年，2月20日，星期三变形特点：以两力P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。工程中受剪的构件很多，特别是连接件中更为常见：如螺栓、销钉、键、铆钉和焊缝等第2页，共24页，2023年，2月20日，星期三第3页，共24页，2023年，2月20日，星期三第4页，共24页，2023年，2月20日，星期三上述构件在发生剪切的同时，伴有挤压的当现象挤压：两接触面之间相互压紧而产生的局部受压现象挤压力过大时易发生局部压溃的现象。第5页，共24页，2023年，2月20日，星期三§9-2剪切的实用计算一、剪切的实用计算剪应力（切应力在剪切面上的分布情况比较复杂，在工程设计中为了计算方便，假设剪应力在剪切面上均匀分布。据此算出的平均剪应力称为名义剪应力。第6页，共24页，2023年，2月20日，星期三剪应力强度条件：许用剪应力[τ]可以从有关设计手册中查得，或通过材料剪切实验来确定第7页，共24页，2023年，2月20日，星期三测出实验的受力荷载，用上述的公式求出名义剪切强度极限一般同种材料的拉伸容许应力和剪切容许应力的关系如下：塑性材料：脆性材料：第8页，共24页，2023年，2月20日，星期三9-3挤压的实用计算由于挤压的分布非常复杂，假设挤压应力在挤压计算面积上均匀分布，采用实用的计算方法单位面积上所受的挤压应力第9页，共24页，2023年，2月20日，星期三挤压强度条件：[σbs]的数值可由试验确定。设计时可查有关手册。对于钢材一般取[σbs]＝（1.7～2.0）[σ]试验表明：[σbs]>[σ]－轴向压缩许用应力第10页，共24页，2023年，2月20日，星期三1.当挤压面为平面时，Abs等于此平面的面积挤压面Abs的计算：tlb第11页，共24页，2023年，2月20日，星期三2.当挤压面为圆柱面时：Abs等于此圆柱面在直径面上的投影面积，即第12页，共24页，2023年，2月20日，星期三1.强调校核2.设计截面尺寸3.确定许可荷载剪切强度条件和挤压强度条件可解决的问题：第13页，共24页，2023年，2月20日，星期三例1图示受拉力P作用下的螺栓，已知材料的剪切许用应力[τ]是拉伸许用应力[σ]的0.6倍。求螺栓直径d和螺栓头高度h的合理比值。第14页，共24页，2023年，2月20日，星期三解：第15页，共24页，2023年，2月20日，星期三例2：拉杆头部尺寸如图所示，已知[τ]=100MPa，许用挤压应力[σbs]=200MPa。校核拉杆头部的强度。第16页，共24页，2023年，2月20日，星期三解：强度满足要求第17页，共24页，2023年，2月20日，星期三例3:拉杆及头部均为圆截面，材料的许用剪应力[τ]＝100MPa，许用挤压应力[σbs]＝240MPa。试由拉杆头的强度确定容许拉力[P]。第18页，共24页，2023年，2月20日，星期三解：由剪应力强度条件：由挤压强度条件：由(1)(2)可得：第19页，共24页，2023年，2月20日，星期三例：已知P、a、b、l。计算榫接头的剪应力和挤压应力。第20页，共24页，2023年，2月20日，星期三解：第21页，共24页，2023年，2月20日，星期三例：已知铝板的厚度为t，剪切强度极限为。为了将其冲成图示形状，试求冲床的最小冲力。第22页，共24页，2023年，2月20日，星期三