第九章剪切與擠壓

第九章剪切與擠壓第1頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三變形特點(diǎn)：以兩力P之間的橫截面為分界面，構(gòu) 件的兩部分沿該面發(fā)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng)。工程中受剪的構(gòu)件很多，特別是連接件中更為常見：如螺栓、銷釘、鍵、鉚釘和焊縫等第2頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三第3頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三第4頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三上述構(gòu)件在發(fā)生剪切的同時(shí)，伴有擠壓的當(dāng)現(xiàn)象擠壓：兩接觸面之間相互壓緊而產(chǎn)生的局部受壓現(xiàn)象擠壓力過大時(shí)易發(fā)生局部壓潰的現(xiàn)象。第5頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三§9-2剪切的實(shí)用計(jì)算一、剪切的實(shí)用計(jì)算剪應(yīng)力（切應(yīng)力在剪切面上的分布情況比較復(fù)雜，在工程設(shè)計(jì)中為了計(jì)算方便，假設(shè)剪應(yīng)力在剪切面上均勻分布。據(jù)此算出的平均剪應(yīng)力稱為名義剪應(yīng)力。第6頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三剪應(yīng)力強(qiáng)度條件：許用剪應(yīng)力[τ]可以從有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)中查得，或通過材料剪切實(shí)驗(yàn)來確定第7頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三測(cè)出實(shí)驗(yàn)的受力荷載，用上述的公式求出名義剪切強(qiáng)度極限一般同種材料的拉伸容許應(yīng)力和剪切容許應(yīng)力的關(guān)系如下：塑性材料：脆性材料：第8頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三9-3擠壓的實(shí)用計(jì)算由于擠壓的分布非常復(fù)雜，假設(shè)擠壓應(yīng)力在擠壓計(jì)算面積上均勻分布，采用實(shí)用的計(jì)算方法單位面積上所受的擠壓應(yīng)力第9頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三擠壓強(qiáng)度條件：[σbs]的數(shù)值可由試驗(yàn)確定。設(shè)計(jì)時(shí)可查有關(guān)手冊(cè)。對(duì)于鋼材一般取[σbs]＝（1.7～2.0）[σ]試驗(yàn)表明：[σbs]>[σ]－軸向壓縮許用應(yīng)力第10頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三1.當(dāng)擠壓面為平面時(shí)，Abs等于此平面的面積擠壓面Abs的計(jì)算：tlb第11頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三2.當(dāng)擠壓面為圓柱面時(shí)：Abs等于此圓柱面在直徑面上的投影面積，即第12頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三1.強(qiáng)調(diào)校核2.設(shè)計(jì)截面尺寸3.確定許可荷載剪切強(qiáng)度條件和擠壓強(qiáng)度條件可解決的問題：第13頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三例1圖示受拉力P作用下的螺栓，已知材料的剪切許用應(yīng)力[τ]是拉伸許用應(yīng)力[σ]的0.6倍。求螺栓直徑d和螺栓頭高度h的合理比值。第14頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三解：第15頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三例2：拉桿頭部尺寸如圖所示，已知[τ]=100MPa，許用擠壓應(yīng)力[σbs]=200MPa。校核拉桿頭部的強(qiáng)度。第16頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三解：強(qiáng)度滿足要求第17頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三例3:拉桿及頭部均為圓截面，材料的許用剪應(yīng)力[τ]＝100MPa，許用擠壓應(yīng)力[σbs]＝240MPa。試由拉桿頭的強(qiáng)度確定容許拉力[P]。第18頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三解：由剪應(yīng)力強(qiáng)度條件：由擠壓強(qiáng)度條件：由(1)(2)可得：第19頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三例：已知P、a、b、l。計(jì)算榫接頭的剪應(yīng)力和擠壓應(yīng)力。第20頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三解：第21頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三例：已知鋁板的厚度為t，剪切強(qiáng)度極限為。為了將其沖成圖示形狀，試求沖床的最小沖力。第22頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三