材料力学剪切1
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1、材料力学 第三章第三章 剪切实用计算剪切实用计算一、剪切概念及其实用计算一、剪切概念及其实用计算材料力学例例:连接件连接件：铆钉、销钉、：铆钉、销钉、 螺栓、键等。螺栓、键等。材料力学铆钉铆钉铆钉铆钉螺栓螺栓销钉销钉材料力学搭接搭接FFmm* *受力特征：受力特征： 作用在构件两侧面上的外力合力大小相等、方向相反且作用作用在构件两侧面上的外力合力大小相等、方向相反且作用线相距很近。线相距很近。FF剪切面剪切面* *变形特征：变形特征：杆件沿两力之间的截面发生错动，杆件沿两力之间的截面发生错动，直至破坏（小矩形直至破坏（小矩形 ）。）。剪床剪钢板剪床剪钢板剪切面剪切面单剪：单剪：有一个剪切面的杆
2、件。有一个剪切面的杆件。材料力学销轴连接销轴连接FF双剪：双剪：有两个剪切面的杆件有两个剪切面的杆件.剪切面剪切面材料力学 剪切是复杂的情况，这里仅介绍工程上的实用计算方法剪切面上的内力剪切面上的内力 用截面法用截面法FQpFFQ材料力学双剪双剪FF2/QFF2/QFF材料力学求应力（求应力（剪应力剪应力）：* *实用计算方法实用计算方法：根据构件破坏的可能性，以直接试验：根据构件破坏的可能性，以直接试验为基础，以较为近似的名义应力公式进行构件的强度计为基础，以较为近似的名义应力公式进行构件的强度计算。算。名义剪应力名义剪应力：假设剪应力在整个剪切面上均匀分布。：假设剪应力在整个剪切面上均匀分
3、布。AFQ剪切实用计算材料力学剪切强度条件：剪切强度条件：QAF名义许用剪应力名义许用剪应力1 1、选择截面尺寸、选择截面尺寸; ;2 2、确定最大许可载荷，、确定最大许可载荷，3 3、强度校核。、强度校核。可解决三类问题：可解决三类问题：在假定的前提下进行在假定的前提下进行实物或模型实验，确实物或模型实验，确定许用应力。定许用应力。剪切实用计算材料力学例例3.1 图示装置常用来确定胶接处的抗剪强度，如已知图示装置常用来确定胶接处的抗剪强度，如已知破坏时的荷载为破坏时的荷载为10kN，试求胶接处的极限剪（切）应力。，试求胶接处的极限剪（切）应力。胶缝胶缝30mm10mmFFQFQFkN52QF
4、F24m10301. 003. 0AMPa7 .16Pa107 .16103105643QAF解：解：材料力学例例3.2 如图螺钉穿过一个端部固接的圆盘，已知：如图螺钉穿过一个端部固接的圆盘，已知： =0.6s s，求其求其d:h的合理比值的合理比值。解解hFd 当当s s， 分别达到分别达到 ，s s时，时， 材料的利用最合理材料的利用最合理 ssdhFAFdFAFQQ2N44 . 2:46 . 02hddFdhF得剪切面剪切面dh材料力学二、挤压概念及其实用计算二、挤压概念及其实用计算挤压挤压：连接件和被连接件在接触面上相互压紧的现象。：连接件和被连接件在接触面上相互压紧的现象。FF挤压计
5、算对联接件与被联接件都需进行挤压计算对联接件与被联接件都需进行压溃压溃(塑性变形塑性变形)挤压面挤压面挤压破坏实例挤压破坏实例挤压力不是内力，而是外力挤压力不是内力，而是外力材料力学* *挤压挤压实用计算方法实用计算方法：假设挤压应力在整个挤压面上均匀分布。假设挤压应力在整个挤压面上均匀分布。bsbsAFbs* *注意挤压面面积的计算注意挤压面面积的计算FMe材料力学2hlAbs平面接触（如平键）：平面接触（如平键）：挤压面面积等于实际的承压面积。挤压面面积等于实际的承压面积。FFbhlh平键高度平键高度l平键长度平键长度材料力学2 2、柱面接触（如铆钉）：、柱面接触（如铆钉）：挤压面面积为实
6、际的承压面积在其直径挤压面面积为实际的承压面积在其直径 平面上的投影。平面上的投影。dAbsd铆钉或销钉直径，铆钉或销钉直径， 接触柱面的长度接触柱面的长度挤压强度条件：挤压强度条件：bbsbsbsAFssFF剪切实用计算材料力学名义许用挤压应名义许用挤压应力，由试验测定。力，由试验测定。* *挤压强度条件：挤压强度条件：bbsbsbsAFss剪切实用计算脆性材料：脆性材料：塑性材料：塑性材料： ss5 . 25 . 1bs ss5 . 19 . 0bs材料力学例题例题3-3 3-3 两矩形截面木杆，用两块钢板连接如图示。已知拉杆的两矩形截面木杆，用两块钢板连接如图示。已知拉杆的截面宽度截面宽
7、度 b=25cm，沿顺纹方向承受拉力，沿顺纹方向承受拉力F=50KN，木材的顺纹许，木材的顺纹许用剪应力为用剪应力为 , 顺纹许用挤压应力为顺纹许用挤压应力为 。试求。试求接头处所需的尺寸接头处所需的尺寸L和和 。MPaj1MPajy10sFFLL b剪切实用计算材料力学FF/2F/2解解：剪切面如图所示。剪：剪切面如图所示。剪 切面面积为：切面面积为：剪切面剪切面LbA由剪切强度条件：由剪切强度条件：2/sLbFAF2jbFLmm100由挤压强度条件：由挤压强度条件：2/bjyjyjybFAFss2jybFsmm10剪切实用计算材料力学剪切实用计算2-2 图图(a)所示铆接件，板件的受力情况
