材料力學(xué)剪切應(yīng)力PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1材料力學(xué)剪切應(yīng)力材料力學(xué)剪切應(yīng)力22-11 2-11 剪剪 切切1 1 連接件的強(qiáng)度計(jì)算連接件的強(qiáng)度計(jì)算2 2 純剪切純剪切 切應(yīng)力互等定理切應(yīng)力互等定理 剪切胡克定律剪切胡克定律3 3 剪切應(yīng)變能剪切應(yīng)變能第1頁(yè)/共23頁(yè)31.1.剪切的工程實(shí)例剪切的工程實(shí)例第2頁(yè)/共23頁(yè)4一一 連接件的強(qiáng)度計(jì)算連接件的強(qiáng)度計(jì)算第3頁(yè)/共23頁(yè)5一一 連接件的強(qiáng)度計(jì)算連接件的強(qiáng)度計(jì)算第4頁(yè)/共23頁(yè)6螺栓連接螺栓連接鉚釘連接鉚釘連接銷軸連接銷軸連接一一 連接件的強(qiáng)度計(jì)算連接件的強(qiáng)度計(jì)算第5頁(yè)/共23頁(yè)7平鍵連接平鍵連接榫連接榫連接焊接連接焊接連接一一 連接件的強(qiáng)度計(jì)算連接件的強(qiáng)度計(jì)算第6頁(yè)/共23

2、頁(yè)8剪切受力特點(diǎn)：剪切受力特點(diǎn)：作用在構(gòu)件兩側(cè)作用在構(gòu)件兩側(cè)面上的外力合力大小相等、方向面上的外力合力大小相等、方向相反且作用線很近。相反且作用線很近。變形特點(diǎn)：變形特點(diǎn)：位于兩力之間的截面位于兩力之間的截面發(fā)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng)。發(fā)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng)。2.2.剪切的實(shí)用計(jì)算剪切的實(shí)用計(jì)算F FF F得切應(yīng)力計(jì)算公式：得切應(yīng)力計(jì)算公式：AFs切應(yīng)力強(qiáng)度條件：切應(yīng)力強(qiáng)度條件： AFs常由實(shí)驗(yàn)方法確定常由實(shí)驗(yàn)方法確定 假設(shè)切應(yīng)力在剪切面（假設(shè)切應(yīng)力在剪切面（m-mm-m截面）上是均勻分布的截面）上是均勻分布的一一 連接件的強(qiáng)度計(jì)算連接件的強(qiáng)度計(jì)算FFmmFSFmmSFmmF第7頁(yè)/共23頁(yè)9bsFbsF3.3.擠壓

3、的實(shí)用計(jì)算擠壓的實(shí)用計(jì)算bsbsbsAF 假設(shè)應(yīng)力在擠壓面上是均假設(shè)應(yīng)力在擠壓面上是均勻分布的勻分布的得實(shí)用擠壓應(yīng)力公得實(shí)用擠壓應(yīng)力公式式bsbsbsbsAF擠壓強(qiáng)度條件：擠壓強(qiáng)度條件：bs常由實(shí)驗(yàn)方法確常由實(shí)驗(yàn)方法確定定dAbs* *注意擠壓面面積的計(jì)算注意擠壓面面積的計(jì)算F FF F一一 連接件的強(qiáng)度計(jì)算連接件的強(qiáng)度計(jì)算第8頁(yè)/共23頁(yè)10bsbsbsbsAF擠壓強(qiáng)度條件：擠壓強(qiáng)度條件： 7 . 05 . 0切應(yīng)力強(qiáng)度條件：切應(yīng)力強(qiáng)度條件： AFs脆性材料：脆性材料：塑性材塑性材料：料： 5 . 25 . 1bs 0 . 18 . 0 5 . 19 . 0bs一一 連接件的強(qiáng)度計(jì)算連接件的

4、強(qiáng)度計(jì)算第9頁(yè)/共23頁(yè)11cbFAFbsbsbslbFAFs一一 連接件的強(qiáng)度計(jì)算連接件的強(qiáng)度計(jì)算第10頁(yè)/共23頁(yè)12dhFAFbsbsbs24dFAFs 為充分利用材為充分利用材料，切應(yīng)力和擠壓料，切應(yīng)力和擠壓應(yīng)力應(yīng)滿足應(yīng)力應(yīng)滿足242dFdhFhd8一一 連接件的強(qiáng)度計(jì)算連接件的強(qiáng)度計(jì)算2bs第11頁(yè)/共23頁(yè)13 圖示接頭，受軸向力圖示接頭，受軸向力F F 作作用。已知用。已知F F=50kN=50kN，b b=150mm=150mm，=10mm=10mm，d d=17mm=17mm，a=80mm=80mm， =160MPa=160MPa， =120MPa=120MPa， bsbs=

5、320MPa=320MPa，鉚釘和板的材，鉚釘和板的材料相同，試校核其強(qiáng)度。料相同，試校核其強(qiáng)度。 MPa1 .43101 .4301. 0)017. 0215. 0(1050)2(63dbFAFN 2.2.板的剪切強(qiáng)度板的剪切強(qiáng)度MPa7 .15107 .1501. 008. 041050463aFAFs解：解：1.1.板的拉伸強(qiáng)度板的拉伸強(qiáng)度一一 連接件的強(qiáng)度計(jì)算連接件的強(qiáng)度計(jì)算dba例題3-1第12頁(yè)/共23頁(yè)143.3.鉚釘?shù)募羟袕?qiáng)度鉚釘?shù)募羟袕?qiáng)度 MPa11010110017. 01050222462322dFdFAFs4.4.板和鉚釘?shù)臄D壓強(qiáng)度板和鉚釘?shù)臄D壓強(qiáng)度MPa1471014

6、701. 0017. 021050263bsbsbsbsdFAF 結(jié)論：強(qiáng)度足夠。結(jié)論：強(qiáng)度足夠。一一 連接件的強(qiáng)度計(jì)算連接件的強(qiáng)度計(jì)算dba第13頁(yè)/共23頁(yè)15 焊縫剪切計(jì)算焊縫剪切計(jì)算有效剪切面有效剪切面4.4.其它連接件的實(shí)用計(jì)算方法其它連接件的實(shí)用計(jì)算方法一一 連接件的強(qiáng)度計(jì)算連接件的強(qiáng)度計(jì)算45hlL第14頁(yè)/共23頁(yè)164.4.其它連接件的實(shí)用計(jì)算方法其它連接件的實(shí)用計(jì)算方法不同的粘接方式不同的粘接方式 膠粘縫的計(jì)算膠粘縫的計(jì)算 一一 連接件的強(qiáng)度計(jì)算連接件的強(qiáng)度計(jì)算FFFFFF第15頁(yè)/共23頁(yè)17二二 純剪切純剪切 切應(yīng)力互等定理切應(yīng)力互等定理 剪切胡克定律剪切胡克定律1、純

7、剪切、純剪切 單元體截面上只有切應(yīng)力而無(wú)正應(yīng)力作用，單元體截面上只有切應(yīng)力而無(wú)正應(yīng)力作用，這種應(yīng)力狀態(tài)叫做純剪切應(yīng)力狀態(tài)。這種應(yīng)力狀態(tài)叫做純剪切應(yīng)力狀態(tài)。第16頁(yè)/共23頁(yè)183-2 3-2 純剪切純剪切 切應(yīng)力互等定理切應(yīng)力互等定理 剪切胡克定律剪切胡克定律二二. .切應(yīng)力互等定理切應(yīng)力互等定理 第17頁(yè)/共23頁(yè)193-2 3-2 純剪切純剪切 切應(yīng)力互等定理切應(yīng)力互等定理 剪切胡克定律剪切胡克定律第18頁(yè)/共23頁(yè)203-2 3-2 純剪切純剪切 切應(yīng)力互等定理切應(yīng)力互等定理 剪切胡克定律剪切胡克定律三三. .剪切胡克定律剪切胡克定律其中，比例常數(shù)其中，比例常數(shù)G G 稱為切變模量。常用單位稱為切變模量。常用單位GPaGPaG第19頁(yè)/共23頁(yè)21)1 (2EG 對(duì)各向同性材料可以證明，彈性常數(shù)對(duì)各向同性材料可以證明，彈性常數(shù)E E、G G、存在關(guān)系存在關(guān)系表明表明3 3個(gè)常數(shù)只有個(gè)常數(shù)只有2 2個(gè)是獨(dú)立的個(gè)是獨(dú)立的3-2 3-2 純剪切純剪切 切應(yīng)力互等定理切應(yīng)力互等定理 剪切胡克定律剪切胡克定律第20頁(yè)/共23頁(yè)22小小 結(jié)結(jié)1. 1. 剪切變形的特點(diǎn)剪切變形的特點(diǎn)2. 2. 剪切實(shí)用計(jì)算剪切實(shí)用計(jì)算3. 3.