第三章連接件強度的實用計算

第三章連接件強度的實用計算第1頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月13.1概述3.2剪切的實用計算3.3擠壓的實用計算第2頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月2如果受拉構件是拼接的，除了受拉，還受什么作用？注意力轉到聯(lián)接件3.1概述在被聯(lián)接構件（ConnectiveComponents）之間，常用鉚釘作為聯(lián)接件（Connector）第3頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月3兩個或多個構件相連——1.用釘子、鉚釘?shù)嚷?lián)結

2.焊接

3.其它本章只研究4種聯(lián)接件——螺栓、銷釘、鉚釘、鍵塊聯(lián)接件體系（聯(lián)接件、被聯(lián)接構件）的受力特點：力在一條軸線上傳遞中有所偏離（與拉壓情況不同）

問題：1.力傳遞的偏離引起什么新的力學現(xiàn)象？

2.如何計算聯(lián)接件、被聯(lián)接構件的強度？

第4頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月4簡單典型——1個螺栓、2個被聯(lián)接的構件先研究螺栓的受力情況第5頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月5螺栓受力特點

1、橫截面mn,pq上有作用力V——

象剪刀一樣，試圖把螺栓從該截面處剪開稱V為剪力

(Shearforce)，引起切應力（Shearstress)2、桿段①、②、③受到被聯(lián)接構件的擠壓（Bearing)引起擠壓應力（Bearingstress)

第6頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月6基于螺栓的受力分析，容易預測出螺栓可能的失效形式

（1）在截面mn,pq處被剪斷（2）受擠壓部分的半圓被“擠扁”（近似半橢圓）照片中的螺栓產(chǎn)生了塑性變形，驗證了情況(2)還應當研究被聯(lián)接構件有沒有新的受力特點第7頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月7被聯(lián)接構件受力特點

1、沒有受剪力作用2、同螺栓桿段①、②、③對應半圓孔受到螺栓擠壓，有可能導致變形過大而失效（變成近似橢圓孔）

3、螺栓擠壓，有可能把被聯(lián)接構件端部豁開（一般將端部設計得充分長，抵御豁開力，因而對此不計算）第8頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月8

為保證設計的安全,必須對聯(lián)接件、被聯(lián)接構件進行強度計算：

聯(lián)接件——切應力，擠壓應力被聯(lián)接構件——擠壓應力切應力、擠壓應力的分布函數(shù)很復雜，需用有限元等數(shù)值方法計算（如擠壓應力屬于接觸問題）為了方便工程，提出實用計算——

假定應力均勻分布，得到名義應力；本質(zhì)算平均應力剪切實用計算的步驟

1、算出剪力（根據(jù)靜力平衡）

2、計算名義切應力（或平均切應力）

3、強度校核

3.2剪切的實用計算第9頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月9剪切強度計算1、剪力

2、名義切應力

假定切應力均勻分布，剪力V引起的切應力為

m——名義的漢語拼音，或平均（mean）的英文縮寫第10頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月10為許用切應力

3、強度校核若說明設計滿足強度要求

否則，需重新設計，如加大螺栓直徑等第11頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月11如何確定許用切應力

對材料做剪切試驗，可測得剪斷時的切應力值則該材料的許用切應力為

——剪切安全因數(shù)

試驗結論塑性

脆性第12頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月12算例第13頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月131.靜力平衡得到剪力V=P2.螺栓截面mn上平均切應力或名義切應力

3.強度校核

第14頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月14在聯(lián)接件中通常同時出現(xiàn)——

擠壓應力和切應力但二者有明顯區(qū)別AB剪力V擠壓力PA向剪力作用面積B向擠壓力計算面積Abs3.3擠壓的實用計算擠壓應力計算面積——實際擠壓面在垂直擠壓力

方向上的投影

bs—bearingstress第15頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月15AB剪力V擠壓力PA向剪力作用面積B向擠壓力計算面積Abs注意：實際擠壓面是半圓柱切應力——1、計算面積是剪力的真實作用區(qū)

2、名義切應力是真實的平均切應力

擠壓應力——1、計算面積不一定是擠壓力真實作用區(qū)2、名義擠壓應力不一定是平均擠壓應力

第16頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月16綜上所述，擠壓應力公式屬于真正的假定計算許用擠壓應力也是靠破壞試驗確定試驗結果聯(lián)接件中通常同時出現(xiàn)——擠壓應力、切應力

被聯(lián)接構件通常只出現(xiàn)——擠壓應力第17頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月17例題第18頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月18外載集度

p=2MPa,角鋼厚

t=12mm,長L=150mm,

寬b=60mm，螺栓直徑d=15mm.求螺栓名義切應力和螺栓與角鋼間的名義擠壓應力（忽略角鋼與工字鋼之間的摩擦力）解：（1）角鋼承受的總載荷（2）每個螺栓的剪力第19頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月19（3）螺栓所受的名義切應力4）單個螺栓與角鋼間的擠壓力

第20頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月20（5）螺栓與角鋼間的名義擠壓應力第21頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月21例題要點提示例3.1（P76）（1）看懂圖3.5(a)

（2）(P77)第1-3行一段話(由于…強度)不妥

(應改為:應當分段驗算銷釘?shù)臄D壓強度)例3.2（P77）（1）如何傳力（2）剪力、擠壓力計算例3.3（P79）（1）剪切面判斷—沿圓周垂直向下