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CH2剪切挤压1.pdf

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材料力学材料力学主讲教师：祝主讲教师：祝瑛瑛 MechanicsMechanicsofof MaterialsMaterials 第二章第二章拉伸、拉伸、 压缩与剪切压缩与剪切 综合实验楼511TelTel5168844751688447 2009年3月6日 第二章第二章拉伸、压缩与剪切拉伸、压缩与剪切 §§22--11轴向拉伸与压缩的概念和实例轴向拉伸与压缩的概念和实例 §§22--22轴向拉伸或压缩时横截面上的内力与应力轴向拉伸或压缩时横截面上的内力与应力 §§22--33直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上应力直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上应力 §§22--44材料拉伸时的力学性能材料拉伸时的力学性能 §§22--55材料压缩时的力学性能材料压缩时的力学性能 §§22--77失效、安全因数和强度计算失效、安全因数和强度计算 §§22--88轴向拉伸或压缩时的变形轴向拉伸或压缩时的变形 §§22--99轴向拉伸或压缩时的应变能轴向拉伸或压缩时的应变能 §§22--1010拉伸、压缩超静定问题拉伸、压缩超静定问题 §§22--1111温度应力和装配应力温度应力和装配应力 §§22--1212应力集中的概念应力集中的概念 §§22--1313剪切和挤压实用计算剪切和挤压实用计算 §§22--1313 剪切剪切(Shearing)(Shearing) &&挤压挤压(Bearing)(Bearing) 的实用计算的实用计算 剪切、挤压剪切、挤压（（ShearShear、、BearBear）） 剪切变形剪切变形 铆钉 （合力）FP FFP F （合力） 剪切面 一、剪切实用计算 （合力） *剪切变形受力特点剪切变形受力特点：杆：杆 *F 件受到相距非常近的横件受到相距非常近的横 向力向力((平行力系平行力系))作用作用 F （合力） **剪切变形几何特点剪切变形几何特点：构：构 件受剪面沿平行力系的件受剪面沿平行力系的FF 交界面发生相对错动交界面发生相对错动 工程中承受剪切变形的构件常常是连工程中承受剪切变形的构件常常是连 接件。如：铆钉、螺栓、键等。接件。如：铆钉、螺栓、键等。 剪切面剪切面(Shearing(Shearing Surface)Surface) 发生相对错动的发生相对错动的 面。平行于作用面。平行于作用 力的方向。力的方向。 剪力剪力(Shearing(ShearingForce)Force)：：剪切面上的内力剪切面上的内力 剪应力剪应力(Shearing(ShearingStress)Stress) 剪力在剪切面上的剪力在剪切面上的分布集度分布集度 剪应力（平均剪应力）（名义剪应力） 假设：剪应力在剪切面上是均匀分布的 PP PP 剪切面剪切面 螺栓剪切面上的剪力（截面法）螺栓剪切面上的剪力（截面法） ::FFs==PP 1 螺栓剪切面面积：螺栓剪切面面积：A=πd2 FFsPP 4ττ F 剪应力剪应力τ＝s A 剪切强度条件 F τ＝s≤[]τ A 二、挤压实用计算：二、挤压实用计算： 挤压面挤压面(Bearing(BearingSurfaceSurface)) 产生挤压变形的面产生挤压变形的面 挤压实用计算面挤压实用计算面：： 挤压面的直径投影面挤压面的直径投影面 (ABCD)(ABCD) 挤压力挤压力(Bearing(BearingForceForce)) 挤压面上的作用力挤压面上的作用力FFb 挤压应力挤压应力(Bearing(BearingStress)Stress) 非均匀分布于挤压面上非均匀分布于挤压面上FFb 实实 实用计算假设：挤压际际 应力在挤压计算面挤压计算面上挤挤 是均匀分布的压压 面面 挤压应力挤压应力(Bearing(BearingStress)Stress) Fb σbs= Abs Abs=d⋅t 挤压强度条件 Fb σbs=≤[σbs] Abs 例1：销钉连接,FP＝18kN,t1=8mm,t2=5mm, [τ]=60Mpa,[σbs]=200MPa,d=16mm,试校核销钉的强度。 双剪面 解： FP 校核剪Fs＝2 τ＝2=44.8MPa<[]τ Aπd 切强度4 校核挤FPF σ==P=140.6MPa<[]σ 压强度bsbs Absdt1 销钉安全销钉安全 例例22：已知：：已知：MM0、、dd,,键的尺寸：键的尺寸：ll、、bb、、hh 求求::ττ、、σσbs ΣΣMMO=0=0 键 M02M0 解：受F=F＝= sbdd 力2 F2MF4M τ＝s=0σ=bs=0 Abldbs Abshld mm hh 22 m FFb m0 d 例例33：用两块钢板连接的两根矩形截面木杆受轴 向拉力,FP＝