材料力学第十章连接强度计算.ppt

第一页，共四十页，2022年，8月28日 §10-1 概述 工程中几个杆件彼此连接时，起连接作用的部件件称为连(联)接件。 F F δ d F F b δ 铆接 第二页，共四十页，2022年，8月28日 键连接： b δ F F n m l h l 榫接: 键 轴 T 轮缘 轮幅 第三页，共四十页，2022年，8月28日 胶接： 焊接： F F 第四页，共四十页，2022年，8月28日 焊接、胶接. 连接件：铆钉（螺栓、销 钉） 键；榫接； 除杆件整体必须满足强度、刚度和稳定性的要求外，连接件本身也应具有足够的强度. 第五页，共四十页，2022年，8月28日 剪切变形 可见：作用在连接件两侧面上的一对合力大小相等、方向相反且相距很近，并使各自作用部分沿着与合力作用线之间的截面m-m（剪切面）发生相对错动。这种变形称为剪切变形。 F F m m 第六页，共四十页，2022年，8月28日 连接件的计算方法： 实用计算方法：对连接件的破坏形态、应力的分布作一些合理的简化或假设。 连接件本身不是杆件，变形又很复杂。 实践表明，只要简化得当，有充分的实验依据，其结果能满足工程要求。 F F m m 用实用计算方法计算各种相应的名义应力; 用实用计算方法计算与破坏荷载相应的各种名义极限应力. 第七页，共四十页，2022年，8月28日 §10-2 铆接强度计算 一、简单铆接接头 （一）搭接接头 F F b F F δ d δ 第八页，共四十页，2022年，8月28日 F F b F F δ d δ 破坏形式： （1）铆钉沿横截面剪断——剪切破坏； （2）铆钉与板孔壁 相互挤压 而在铆钉柱表面和板孔壁柱面发生显著的塑性变形——挤压破坏； （3）板在钉孔位置由于截面削弱而被拉断—拉断破坏； 第九页，共四十页，2022年，8月28日 1、剪切强度计算 名义切应力： AS —剪切面面积 (πd 2 / 4) 剪切强度条件： F FS = F F FS = F F F 第十页，共四十页，2022年，8月28日 2、挤压强度计算 Fbs= F 名义挤压应力： 挤压面积：Abs = dδ 挤压强度条件： [σbs]——容许挤压应力. 钢材[σbs] =（1.7—2.0）[σ] F ? bs Fbs F F 第十一页，共四十页，2022年，8月28日 3、拉伸强度计算 名义拉应力： At =（b- d )δ 拉伸强度条件： F FN = F σ 第十二页，共四十页，2022年，8月28日 （二）对接接头 AS —— 剪切面面积。 名义切应力： 有两个剪切面——双剪。 F/ 2 F/ 2 F FS FS F/ 2 F/ 2 FS FS F 盖板 F F δ1 δ1 主板 δ 第十三页，共四十页，2022年，8月28日 一般 δ 2δ1 名义挤压应力： Abs ——挤压面面积。 由于δ2δ1 ，考虑主板的拉伸强度。 名义拉应力： At ——主板受拉面面积。 F/ 2 F/ 2 F FS FS F/ 2 F/ 2 FS FS F 盖板 F F δ1 δ1 主板 δ 第十四页，共四十页，2022年，8月28日 二、铆钉群接头 如果搭接接头每块板或对接接头的每块主板中的铆钉超过一个，这种接头就称为铆钉群接头。 在 铆钉群接头中，通常各铆钉的直径相同、材料也相同，并按一定的规律排列。 第十五页，共四十页，2022年，8月28日 F F b d （一）外力通过铆钉群中心 1、搭接接头 F F δ δ 第十六页，共四十页，2022年，8月28日 δ δ1 δ1 F F F F b d 2、对接接头 第十七页，共四十页，2022年，8月28日 假定外力均匀分配在每个铆钉上，每个铆钉所受力均相等为F/n。因此，每个铆钉的名义切应力、名义挤压应力均相等。 拉伸强度计算时，要注意铆钉的实际排列情况。 危险截面要综合考虑铆钉孔削弱后的截面面积和轴力大小两个因素。 第十八页，共四十页，2022年，8月28日 例1：已知 F = 130 kN，b = 110 mm, δ= 10 mm,δ1 = 7 mm，d= 17mm,[τ] = 120MPa，[σt ] = 170MPa，[σbs]=300MPa。校核铆接头强度. δ δ1 δ1 F F F F b d 第十九页，共四十页，2022年，8月28日 解：F 通过铆钉群中心，故每个 铆钉受力均等，均为F / 3。 由于对接，铆钉又受双剪。 剪切强度为： ∴ 铆钉剪切强度足够。 ＜ [τ] F/ 6 F/ 6 F/3 F b d F/3 1 2 2 1 第二十页，共四十页，2022年，8月28日 ∵ δ