材料力學2拉壓剪課4ppt課件

復(fù)習,1.低碳鋼拉伸時的力學性質(zhì),2、許用應(yīng)力,塑性材料,脆性材料,3、桿件超靜定問題的求解步驟,1,第2章 拉壓、剪切,2-8 應(yīng)力集中 2-9 剪切和擠壓的實用計算,2,由于截面急劇變化引起應(yīng)力局部增大現(xiàn)象應(yīng)力集中,應(yīng)力集中因數(shù),smax最大局部應(yīng)力 s 0 名義應(yīng)力(凈截面上的平均應(yīng)力）,應(yīng)力集中,實驗表明：截面尺寸改變越急 劇、孔越小、角越尖應(yīng)力集中 程度越嚴重！,3,應(yīng)力集中對構(gòu)件強度的影響,對于脆性材料構(gòu)件，當 smaxsb 時，構(gòu)件斷裂，影響很大,對于塑性材料構(gòu)件，當smax達到ss 后再增加載荷，增加的載荷由截面上尚未屈服的材料承擔，使截面上其它的點相繼達到屈服極限。因而使得s 分布趨于均勻化，不影響構(gòu)件靜強度,二、 應(yīng)力集中的概念,4,2-9 剪切和擠壓的實用計算,5,一、基本概念和實例,1、工程實例,(1) 螺栓連接,(2) 鉚釘連接,2-9 剪切和擠壓的實用計算,6,(3) 鍵聯(lián)接,(4) 銷釘聯(lián)接,2-9剪切和擠壓的實用計算,鍵,7,2、受力特點,構(gòu)件受兩組大小相等、方向相反、與構(gòu)件橫截面平行且作用線相互很近的兩個力作用.,3、變形特點,2-9 剪切和擠壓的實用計算,(以鉚釘為例）,單剪面,雙剪面,構(gòu)件沿兩組平行力系的交界面發(fā)生相對錯動.,8,4、連接處破壞三種形式:,(3)拉伸破壞 鋼板在受鉚釘孔削弱的截面處， 應(yīng)力增大，易在連接處拉斷.,2-9 剪切和擠壓的實用計算,(2)擠壓破壞 鉚釘與鋼板在相互接觸面上因擠壓而使連接松動， 發(fā)生破壞.,(1)剪切破壞 沿鉚釘?shù)募羟忻婕魯?，如沿nn面剪斷.,9,二、剪切的應(yīng)力分析,1、內(nèi)力計算,Q - 剪力 ：與剪切面相切的內(nèi)力。 使截開部分產(chǎn)生順時針旋轉(zhuǎn)為正，反之為負,2、切應(yīng)力（ 與剪切面相切的應(yīng)力）,A-剪切面的面積,2-9 剪切和擠壓的實用計算,10,3、強度條件, 為材料的許用切應(yīng)力,n - 安全系數(shù),- 剪切極限應(yīng)力,2-9 剪切和擠壓的實用計算,11,剪切實用計算,螺栓連接,鍵塊聯(lián)接,12,橫截面（剪切面）上的內(nèi)力,截面法,剪力 Q,剪切的實用計算,計算步驟:銷釘聯(lián)接,13,螺栓與鋼板相互接觸的側(cè)面上，發(fā)生的彼此間的局部承壓現(xiàn)象，稱為擠壓,三、擠壓的應(yīng)力分析,在接觸面上的壓力，稱為擠壓力，并記為 FP .,1、擠壓力 FP = Q F,2-9 剪切和擠壓的實用計算,14,（1）螺栓壓扁,（2）鋼板在孔緣壓成橢圓,2、擠壓破壞的兩種形式,3、擠壓應(yīng)力,AbS -擠壓面的面積,4、強度條件,bS-許用擠壓應(yīng)力,2-9 剪切和擠壓的實用計算,15,擠壓面的面積計算,2-9 剪切和擠壓的實用計算,16,四、強度條件的應(yīng)用,1、強度校核,2、強度設(shè)計,3、求許可載荷,2-9 剪切和擠壓的實用計算,17,解：(1) 鍵的受力分析如圖,例題1 齒輪與軸由平鍵連接,已知軸的直徑d=70mm， 鍵的尺寸為bhL=20 12 100mm，傳遞的扭轉(zhuǎn)力偶矩Me=2kN.m，鍵的許用切應(yīng)力為= 60MPa ，許用擠壓應(yīng)力為bs= 100MPa.試校核鍵的強度.,2-9 剪切和擠壓的實用計算例1,18,綜上，鍵滿足強度要求.,(2)校核剪切強度,(3)校核擠壓強度,2-9 剪切和擠壓的實用計算例1,19,例題2 一銷釘連接如圖所示， 已知外力 F=18kN,被連接的構(gòu)件 A 和 B 的厚度分別為 t=8mm 和 t1=5mm ,銷釘直徑 d=15mm , 銷釘材料的許用切應(yīng)力為 = 60MPa ,許用擠壓應(yīng)力為 bS= 200MPa . 試校核銷釘?shù)膹姸?,2-9 剪切和擠壓的實用計算例2,20,解: (1)銷釘受力如圖b所示,2-9 剪切和擠壓的實用計算例2,21,(2)校核剪切強度,由截面法得兩個面上的剪力,剪切面積為,(3)擠壓強度校核,左右兩部分的擠壓力相等，故應(yīng)取長度為t的中間段進行擠壓強度校核.,故銷釘是安全的.,2-9 剪切和擠壓的實用計算例2,22,例 已知：F = 80 kN, d = 10 mm, b = 80 mm, d = 16 mm, t = 100 MPa, s bs = 300 MPa, s = 160 MPa,試校核接頭的強度,2-9 剪切和擠壓的實用計算例3,23,解： 1. 接頭受力分析,當各鉚釘?shù)牟牧吓c直徑均相同，且外力作用線在鉚釘群剪切面上的投影，通過鉚釘群剪切面形心時， 通常即認為各鉚釘剪切面上的剪力相等,若有n個鉚釘，則每一個鉚釘受力,2-9 剪切和擠壓的實用計算例3,24,2. 強度校核,剪切強度：,擠壓強度：,拉伸強度：,接頭強度足夠,2-9 剪切和擠壓的實用計算例3,25,謝 謝！,作業(yè):19/21/22,26,1. 一等直圓桿其受力情況如圖所示， 畫軸力圖， 若桿件直徑為12mm，求11和22截面的正應(yīng)力和33斜截面的正應(yīng)力及切應(yīng)力。,