第4章剪切与挤压解说.ppt

§4–1 剪切与挤压的概念 §4–2 剪切与挤压的实用计算 §4–3 剪切胡克定律 第 4 章 绪 论 1.工程实例 （1） 螺栓连接 剪切变形 （2） 铆钉连接 F F 螺栓 F F 铆钉 F F 铆钉 剪切与挤压的概念 §4–1 剪切与挤压的概念 m 轴 键 齿轮 （3） 键块联接 （4） 销轴联接 F F A B d d d1 d1 §4–1 剪切与挤压的概念 n n （合力） （合力） F F 受力特点 以铆钉为例 构件受两组大小相等、方向相反、作用线相互很近的平行力系作用. 变形特点 构件沿两组平行力系的交界面发生相对错动. §4–2 剪切与挤压的实用计算 连接处破坏三种形式: （1）剪切破坏 沿铆钉的剪切面剪断，如沿n-n面剪断 . （2）挤压破坏 铆钉与钢板在相互接触面上因挤压而使溃压连接松动，发生破坏. （3）拉伸破坏 钢板在受铆钉孔削弱的截面处， 应力增大，易在连接处拉断. F n n FS 剪切面 n n （合力） （合力） F F §4–2 剪切与挤压的实用计算 m m F 剪切面 FS 剪切的应力分析 1.内力计算 FS - 剪力 F F m m 2.切应力 式中， FS - 剪力 A-剪切面的面积 §4–2 剪切与挤压的实用计算 3.强度条件 [?] 为材料的许用切应力 m m F 剪切面 F F m m n - 安全因数 - 剪切极限应力 §4–2 剪切与挤压的实用计算 螺栓与钢板相互接触的侧面上,发生的彼此间的局部承压现象,称为挤压 . 挤压破坏 F F F F 在接触面上的压力,称为挤压力 ,并记为F . 挤压面 剪切面 1.挤压力 F = FS §4–2 剪切与挤压的实用计算 （1）螺栓压扁 （2）钢板在孔缘压成椭圆 2.挤压破坏的两种形式 F F 3.挤压应力 F -挤压力 Abs -挤压面的面积 4.强度条件 [?bs]-许用挤压应力 §4–2 剪切与挤压的实用计算 挤压现象的实际受力如图 所示. （1）当接触面为圆柱面时, 挤压面积 Abs为实际接触面在直径平面上的投影面积 d h 实际接 触面 直径投影面 挤压面的面积计算 （2）当接触面为平面时, Abs 为实际接触面面积. §4–2 剪切与挤压的实用计算 强度条件的应用 1.校核强度 3.求许可载荷 4.破坏条件 2.设计截面 §4–2 剪切与挤压的实用计算 §4–3 剪切胡克定律 在构件受剪部位取一微小正六面体，剪切变形时，截面产生相对错动 §4–3 剪切胡克定律 式中， 是矩形直角的微小改变量，称为切应变或角应变，用弧度(rad)度量 引入比例常数G，得 §4–3 剪切胡克定律 剪切胡克定律 对于各向同性的材料 D d h F （1）销钉的剪切面面积 A （2）销钉的挤压面面积 Abs 思考题 §4–3 剪切胡克定律 挤压面 D d h F 挤压面 剪切面 d d §4–3 剪切胡克定律 [例] 一铆钉接头用四个铆钉连接两块钢板. 钢板与铆钉材 料相同. 铆钉直径 d =16mm,钢板的尺寸为 b =100mm,d =10mm,F = 90kN,铆钉的许用应力是 [?] =120MPa, [?bs] =120MPa,钢板的许用拉应力 [?]=160MPa. 试校核铆钉接头的强度. F F d d §4–3 剪切胡克定律 F F b F F d d §4–3 剪切胡克定律 解：（1） 校核铆钉的剪切强度 每个铆钉受力为 F/4 每个铆钉受剪面上的剪力为 F F b F/4 F/4 剪切面 §4–3 剪切胡克定律 （2） 校核铆钉的挤压强度 每个铆钉受挤压力为F/4 F/4 F/4 剪切面 挤压面 （3）校核钢板的拉伸强度 F F/4 F/4 F/4 F/4 + F 3F/4 F/4 §4–3 剪切胡克定律 整个接头是安全的。 F F/4 F/4 F/4 F/4 1 1 2 2 §4–3 剪切胡克定律