材料力学-第二章剪切.pptx

第二章剪切§2－2剪切的实用计算§2－3挤压的实用计算§2－1工程实际中的剪切问题铆钉接头的强度计算

实例12－1工程实际中的剪切问题

工件1先落下压住钢板，随后剪刀2落下，剪断钢板；剪板机的工作原理1P2PPPPP单剪：只有一个剪切面。双剪：有二个剪切面。

钢板的变形

工程中常见的连接件Q销钉连接

螺栓连接铆钉连接销轴连接

平键连接榫连接焊接连接

可传递一般力，可拆卸。PP螺栓铆钉工程中常见的连接件的特点PP特点：特点：可传递一般力，不可拆卸。

如桥梁桁架结点属于铆钉连接。

传递扭矩。特点：平键连接

给钢板沿两个方向施加外力F。FF以两块钢板的铆钉连接来分析杆类连接件的受力和变形特点

铆钉的变形

FF受力特点：且相距很近的平行力系的作用。两个大小相等，方向相反、作用线垂直于杆的轴线,并且相互平行,

FF变形特点：构件沿两组平行力系的交界面发生相对错动。剪切面剪切面：单剪：发生错动的面；有一个剪切面的；双剪：有二个剪切面的；小矩形nnFF与外力的作用线平行

分析B处螺栓的剪切面FF/2F/2

分析螺钉连接的传动系统的剪切面凸缘

连接件：铆钉、销钉、螺栓、键等。在构件连接处起连接作用的部件；起着传递载荷的作用。连接件，通常发生与轴向拉压不同的变形，但也是杆件的基本变形之一；按构件的破坏可能性，采用既反映受力的基本特征，又简化计算的假设，计算其名义应力，然后根据直接试验的结果，确定许用应力，进行强度计算。实用计算：

FS=F与剪切面平行的内力剪力2－2剪切的实用计算

剪切变形的实用计算01实际：从有限元计算结果看剪切面上应力的分布情况十分复杂，工程中采用近似计算。01假设：切应力在剪切面上均匀分布；01

A：剪切面面积，不一定是横截面面积，但与外截荷平行；名义切应力

名义许用切应力在假定的前提下进行实物或模型实验，确定许用应力。可解决三类问题：选择截面尺寸;确定许可载荷；强度校核；剪切强度条件：

F冲头t钢板冲模例1图示冲床的最大冲压力为400KN，冲头的直径d=34mm，试求此冲床所能冲剪钢板的最大厚度t。被冲剪钢板的剪切极限应力为

分析钢板的受力FF/2F剪切面是钢板内被冲头冲出的圆柱体的侧面：t冲孔所需要的条件：F/2剪切面

例2电瓶车挂钩由插销联接，如图。插销材料为20钢，，直径。挂钩及被联接的板件的厚度分别为和。牵引力。试校核插销的剪切强度。

分析插销受力计算内力确定剪切面

例3、图示所示的销钉连接中，构件A通过安全销C将力偶矩传递到构件B。已知载荷P=2KN，加力臂长L=1.2米，构件B的直径D=65mm，销钉的极限剪应力τu=200MPa。求安全销所需的直径。

取构件B和安全销为研究对象

例4凸缘联连轴器传递的力矩为M=200Nm，四只螺栓的直径均为d=10mm，对称地分布在D=80mm的圆周上，螺栓的许用剪应力校核螺栓的强度。MM

（1）取联轴器的一个法兰盘和四只螺栓为研究对象进行受力分析，设每一个螺栓的受力为F，则四只螺栓的受力与外力偶M相平衡。FF(2)取单个螺栓为研究对象进行受力分析；(3)校核螺栓的强度MF

练习1、P＝100KN，螺栓的直径为D＝30毫米，许用剪应力为[τ]＝60MPａ，校核螺栓的强度。如果强度不够，设计螺栓的直径。P

练习2、在厚ｔ＝10毫米的钢板上冲出如图所示的孔，钢板的剪切极限应力为τ0＝300MPａ，求冲力P＝？100R=50

P200练习3、夹剪夹住直径为ｄ＝3毫米的铅丝，铅丝的剪切极限应力为：τ0＝100MPａ，求力P＝？50

铆钉在接触面上产生变形2－3挤压的实用计算

钢板在接触面处的变形

铆钉与钢板在接触处相互压紧，在铆钉或铆钉孔处因相互压紧而产生塑性变形;挤压变形P挤压力：局部接触面上的总压力（外力）;或者挤压面上传递的力。连接件和被连接件在接触面上相互压紧.挤压：

两个构件之间相互接触的局部接触面，用Abs表示;挤压面：若接触面为平面，若接触面为圆柱侧面（铆钉、螺栓、销），PPdt挤压面与外载荷垂直；挤压面的面积取接触面的面积；挤压面的面积取圆柱侧面在直径平面上的投影。

铆钉的挤压应力分布铆钉挤压面上应力不是均匀分布的;

板孔的挤压应力分布

01挤压应力在挤压面上均匀分布;挤压面上产生何种应力？假设：02由假设而得到的挤压面上的应力名义挤压应力:在工程中采用实用计算

铆钉的名义挤压应力

3、挤压力F是外力，不是内力。1由直接试验结果，按名