剪切和扭转应力精选PPT.ppt
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1、关于剪切和扭转应力第1页,讲稿共42张,创作于星期日1)受力特点)受力特点杆件两侧作用大小相等,方向相反,作用线相距很近的外力。杆件两侧作用大小相等,方向相反,作用线相距很近的外力。2)变形特点)变形特点 两外力作用线间截面发生错动,由矩形变为平行四边形。两外力作用线间截面发生错动,由矩形变为平行四边形。构件在这两个平行面间的任一横截面只有剪力作用,产生剪切变构件在这两个平行面间的任一横截面只有剪力作用,产生剪切变形。形。81 剪切概念与实例剪切概念与实例工程上的剪切件工程上的剪切件第3页,讲稿共42张,创作于星期日 1、剪切实用计算剪切实用计算FFnnFFFF铆接件铆接件82 连接接头的强度
2、计算连接接头的强度计算第4页,讲稿共42张,创作于星期日FnnFS剪切面剪切面nnFFFs为剪切面的内力,称为为剪切面的内力,称为剪力剪力剪力剪力。第5页,讲稿共42张,创作于星期日 FFFS 设剪切面的剪力沿截面是均匀分布的,则有设剪切面的剪力沿截面是均匀分布的,则有 为为剪切面的剪应力,剪切面的剪应力,As为剪切面的面积。为剪切面的面积。剪切强度条件剪切强度条件剪切强度条件剪切强度条件为为 为容许为容许切应力,由材料破坏时的极限剪应力除以安全系数。切应力,由材料破坏时的极限剪应力除以安全系数。第6页,讲稿共42张,创作于星期日2、挤压实用计算挤压实用计算Fbs=FF实际挤压面计算挤压面第7
3、页,讲稿共42张,创作于星期日挤压应力挤压应力 Fbs为挤压力,为挤压力,Abs为计算挤压面为计算挤压面的面积。的面积。挤压强度条件挤压强度条件 bs为容许为容许挤压应力,由挤压应力,由 极限挤压应力除以安全系数。极限挤压应力除以安全系数。F实际挤压面计算挤压面第8页,讲稿共42张,创作于星期日Fb3、连接板强度计算连接板强度计算拉压应力拉压应力 FN为轴力,为轴力,Aj为截面面积。为截面面积。第9页,讲稿共42张,创作于星期日例例1 图示铆接件,图示铆接件,P=100kN,铆钉的直径铆钉的直径d=16mm,容许剪应力容许剪应力=140MPa,容许挤压容许挤压应力应力 bs=200MPa;板的
4、厚度板的厚度t=10mm,b=100mm,容许正容许正应力应力=170MPa,试校核试校核铆接件的强度。铆接件的强度。PPdttPPb 铆钉(或螺栓)连接件要安全工作,铆钉即要满足铆钉(或螺栓)连接件要安全工作,铆钉即要满足剪切强度条剪切强度条剪切强度条剪切强度条件件件件,又要满足,又要满足挤压挤压挤压挤压强度条件强度条件强度条件强度条件,同时板还要满足,同时板还要满足拉压强度条件拉压强度条件拉压强度条件拉压强度条件。第10页,讲稿共42张,创作于星期日PPdttFbF/4F/4F/4F/4F/43F/4F 上板受力图上板受力图上板轴力图上板轴力图F/4F/4铆钉受力图铆钉受力图 多铆钉连接件
5、,为计算方便,各铆钉受力可视作相同。多铆钉连接件,为计算方便,各铆钉受力可视作相同。第11页,讲稿共42张,创作于星期日铆钉剪应力铆钉剪应力F/4F/4铆钉挤压应力铆钉挤压应力铆钉满足强度条件,安全。铆钉满足强度条件,安全。第12页,讲稿共42张,创作于星期日FbF/4F/4F/4F/4F/43F/4F 上板受力图上板受力图上板轴力图上板轴力图112233bbddd22截面截面33截面截面t板也满足拉压强度条件,铆接件安全。板也满足拉压强度条件,铆接件安全。第13页,讲稿共42张,创作于星期日例例2已知图示圆梯形杆已知图示圆梯形杆D=32mm,d=20mm,h=12mm,材料的材料的=100M
6、Pa,bs=200MPa。受拉力受拉力F=50kN 作用,试校核此杆的作用,试校核此杆的强度强度。dDhFF剪切面剪切面挤压面挤压面第14页,讲稿共42张,创作于星期日挤压面挤压面剪切面剪切面Fdh解:解:剪切面面积:剪切面面积:挤压面面积:挤压面面积:此杆安全。此杆安全。第15页,讲稿共42张,创作于星期日圆轴扭转时应力与变形圆轴扭转时应力与变形第16页,讲稿共42张,创作于星期日2.实验后:实验后:圆周线不变;圆周线不变;各纵向线长度不变,但均倾斜了同一微小角度各纵向线长度不变,但均倾斜了同一微小角度 。纵向线变成螺旋线。纵向线变成螺旋线。3.结果:结果:圆筒表面各圆周线的形状、大小和间距
7、均未改圆筒表面各圆周线的形状、大小和间距均未改 变,只是绕轴线变,只是绕轴线作了相对转动。圆周线实际代表一个横截面,此结果表明横截面作了相对转动。圆周线实际代表一个横截面,此结果表明横截面仍保持平面,且大小、形状不变,满足仍保持平面,且大小、形状不变,满足平面假设平面假设平面假设平面假设。所有矩形网格均歪斜成同样大小的平行四边形。所有矩形网格均歪斜成同样大小的平行四边形。一、实验:一、实验:1.实验前:实验前:绘纵向线,圆周线;绘纵向线,圆周线;两端施加一对外力偶两端施加一对外力偶 m。第17页,讲稿共42张,创作于星期日剪切虎克定律:剪切虎克定律:acddxb dy tz 单元体单元体ab
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