6剪切和挤压.pptx
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1、本本 章章 内内 容容6.1 剪切和挤压的概念剪切和挤压的概念6.2 剪切和挤压的实用计算剪切和挤压的实用计算6.3 剪应变剪切虎克定律剪应变剪切虎克定律6.1 剪切和挤压的概念剪切和挤压的概念图6.1(a)表示一铆钉连接两块钢板的简图。当钢板受拉时,铆钉的左上侧面和右下侧面受到钢板传来的一对力P作用(图6.1(b))。这时,铆钉的上、下部分将沿着外力的方向分别向右和向左移动(图6.1(c))。当传递的压力很大时,钢板圆孔可能被挤压成椭圆孔,导致连接松动(图6.1(d)),或铆钉可能被压扁或压坏,这就是挤压破坏。 综上所述,杆件受到一对大小相等、方向相反、作用线相距很近并垂直杆轴的外力作用,两
2、力间的横截面将沿力的方向发生相对错动,这种变形称为剪切变形。发生相对错动的截面称为剪切面。连接件受剪切时,两构件接触面上相互压紧,产生局部压缩的现象,称为挤压。部受压的表面称为挤压面。作用在挤压面上的压力称为挤压力。 图6.1 6.2 剪切和挤压的实用计算剪切和挤压的实用计算下面以铆钉连接(图6.1(a))为例,说明剪切强度的计算方法。以铆钉为研究对象,其受力情况如图6.2(a)所示。首先用截面法求m-m截面的内力,将铆钉沿m-m截面假想的截开,分为上下两部分(图6.2(b))。并取其中任一部分为研究对象,根据静力平衡条件,在剪切面内必有一个与该截面相切的内力Q,称为剪力。6.2.1 剪切实用
3、计算剪切实用计算由平衡条件Fx=0,Q-P=0解得Q=P工程上通常采用以实验等为基础的实用计算法来计算,即假设剪应力在剪切面上是均匀分布的,所以剪应力的计算公式为=Q/A为了保证构件在工作中不发生剪切破坏,必须使构件工作时产生的剪应力,不超过材料的许用剪应力,即=Q/A式(6.2)就是剪切强度条件。 工程中常用材料的许用剪应力,可从有关规范中查得,也可按下面的经验公式确定:塑性材料 =(0.60.8)l脆性材料 =(0.81.0)l图6.2 在挤压面上,由挤压力引起的应力称为挤压应力,以jy表示。挤压应力在挤压面上的分布规律也是比较复杂的,工程上同样采用实用计算法来计算,即假设挤压应力在挤压面
4、上是均匀分布的,因此挤压应力为jy=Pjy/Ajy为了保证构件局部不产生挤压破坏,必须满足工作挤压应力不超过材料的许用挤压应力,即jy=Pjy/Ajyjy式(6.4)是挤压强度条件。 6.2.2 挤压实用计算挤压实用计算挤压面积Ajy的计算方法,要根据接触面的具体情况而定。当接触面为平面时,挤压面积就是接触面积;当接触面为半圆柱面时,挤压面积为半圆柱体的正投影面积(图6.3(c)),这样按式(6.3)计算所得的挤压应力和实际最大挤压应力值很接近。【例6.1】两块厚度t=20mm的钢板对接,上下各加一块厚度t1=12mm的盖,通过直径d=16mm的铆钉连接(图6.4(a))。已知拉力P=100k
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